quinta-feira, 6 de agosto de 2015

LIVRO FÍSICA VESTIBULAR UFRGS - CAPÍTULO 2 - CALORIMETRIA


LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO 2 - CALORIMETRIA

1. (UFRGS 1991) 

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do seguinte texto:



À pressão atmosférica, nitrogênio líquido entra em ebulição a uma temperatura de -196ºC. Um grama de nitrogênio líquido, a essa temperatura, comparado com um grama de vapor de nitrogênio, também a -196ºC, possui .......... energia. À pressão atmosférica, o ponto de solidificação do mercúrio é -39ºC. Quando uma certa quantidade de mercúrio líquido a -39ºC é colocado em nitrogênio líquido a -196ºC, entra em ebulição o .......... e começa a solidificar o .......... .

a) mais – mercúrio – nitrogênio
b) mais – nitrogênio – mercúrio
c) a mesma – nitrogênio – mercúrio
d) menos – mercúrio - nitrogênio
e) menos – nitrogênio – mercúrio



2. (UFRGS 1991) 

Tanto energia cinética de translação quanto energia interna podem ser transferidas de um corpo (ou sistema) para outro. Essa energia transferida é entendida como um processo, o qual só tem significado físico enquanto estiver ocorrendo. São exemplos de processos de transferência de energia: 

a) calor e trabalho 

b) massa e carga elétrica 
c) trabalho e massa 
d) calor e massa 
e) calor e carga elétrica

3. (UFRGS 1992)
Com 336 kJ de energia pode-se, aproximadamente,
I – fundir .......... kg de gelo a 0ºC.
II – elevar a temperatura de 1 kg de água de 20ºC para .......... ºC.
III – evaporar .......... kg de água a 100ºC.

Dados:
calor de fusão do gelo: 336 J/g.
calor específico da água: 4,19 J/gºC.
calor de vaporização da água: 2268 J/g.

Assinale a alternativa que preenche de forma correta as três lacunas, respectivamente. 
a) 1 - 100 - 6,75
b) 1000 – 80 – 0,15
c) 1 – 80 – 0,15
d) 1000 – 100 – 6,75
e) 1 – 100 – 0,15

4. (UFRGS 1992)
No interior de uma geladeira, a temperatura é aproximadamente a mesma em todos os pontos graças à circulação do ar. O processo de transferência de energia causado por essa circulação de ar é denominado 
a) radiação
b) convecção
c) condução
d) compressão
e) reflexão

5. (UFRGS 1994)
A chama de um bico de Bunsen libera 16 kJ de energia por minuto. A energia é toda transferida à massa de 0,3 kg de um líquido cujo calor específico é 2,4 kJ/kgºC. Sabendo-se que o ponto de ebulição desse líquido é 80ºC, quanto tempo transcorre, aproximadamente, até que sua temperatura se eleve de 32ºC até o ponto de ebulição? 
a) 1296 s
b) 130 s
c) 13 s
d) 2,16 s
e) 0,13 s

6. (UFRGS 1995)
Uma amostra de uma certa substância, contida em recipiente aberto, encontra-se inicialmente no estado sólido a uma temperatura To. Uma quantidade total de energia Q tot é, então, transferida para a amostra na forma de calor. O gráfico representa qualitativamente (portanto não em escala) as variações de temperatura ocorridas durante a transferência térmica.
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Podemos, então, concluir que 
a) no trecho AB a substância está sofrendo uma mudança de fase. 
b) no trecho BC a substância toda encontra-se no estado líquido. 
c) nos trechos BC e DE nenhum calor foi transferido para a substância. 
d) no trecho DE parte da substância encontra-se no estado sólido. 
e) no trecho DE parte da substância encontra-se no estado gasoso. 

7. (UFRGS 1995) 
Em um recipiente fechado, misturam-se duas porções iguais de água com capacidade térmica de 2 kJ/ºC cada e a temperaturas iniciais diferentes. Se não ocorresse transferência de energia para o recipiente e para o meio, a temperatura de equilíbrio da mistura seria 30ºC, mas o resultado obtido foi de 28ºC. Quanta energia foi transferida da água para a sua vizinhança, na forma de calor ? 
a) 4 kJ 
b) 8 kJ 
c) 20 kJ 
d) 56 kJ 
e) 60 kJ 

8. (UFRGS 1995) 
Analise cada uma das afirmações e indique se é verdadeira (V) ou falsa (F): 
( ) A irradiação térmica é o único modo de propagação de calor no vácuo. 
( ) Na condução de calor, a energia propaga-se passando de átomo (ou molécula) para átomo (ou molécula). 
( ) A convecção é um processo de propagação de calor que ocorre em qualquer estado da matéria. 

Quais são, pela ordem, as indicações corretas? 
a) V – F – F 
b) F – V – F 
c) F – F – V 
d) F – V – V 
e) V – V – F 

9. (UFRGS 1996) 
Analise as seguintes afirmações. 
I - É possível que um sistema absorva calor e a sua temperatura baixe. 
II - É possível que um sistema não absorva ou ceda calor e a sua temperatura varie. 
III - Mesmo que sejam deixados durante muito tempo no interior do congelador de um refrigerador, dois objetos, um de alumínio e o outro de plástico, não poderão atingir a mesma temperatura. 

Quais afirmações estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas I e II. 
e) Apenas II e III. 

10. (UFRGS 1996) 
Para que dois corpos possam trocar calor é necessário que 
I - estejam a diferentes temperaturas. 
II - tenham massas diferentes. 
III - exista um meio condutor de calor entre eles. 

Quais são as afirmações corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas I e II. 
d) Apenas I e III. 
e) I, II e III 

11. (UFRGS 1996) 
Um cubo de gelo com massa de 2 kg, já na temperatura de fusão da água, está inicialmente em repouso a 10 m acima de uma superfície rígida. Ele cai livremente e se choca com esta superfície. Qual é, aproximadamente, a máxima massa de gelo que pode se fundir nesse processo? Dados: Calor de fusão do gelo = 80 cal/g; 1 cal = 4,18 J; g = 10m/s². 
a) 0,2 g 
b) 0,6 g 
c) 1,0 g 
d) 1,2 g 
e) 1,5 g 

12. (UFRGS 1997) 
Uma amostra de certa substância sólida está contida em um recipiente e recebe calor de uma fonte térmica, a uma taxa constante em relação ao tempo. O gráfico representa, de forma qualitativa, a variação da temperatura (T) da amostra em função do tempo (t), entre os instantes ta e tf.
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Em qual dos intervalos assinalados no gráfico a amostra passa gradativamente do estado sólido para o estado líquido? 
a) ta => tb 
b) tb => tc 
c) tc => td 
d) td => te 
e) te => tf 


13. (UFRGS 1998) 

A mesma quantidade de energia que é necessária para derreter 200g de gelo 0°C é transferida a um corpo de outro material, com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40°C. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é L=334kJ/kg, pode-se afirmar que o calor específico do material do segundo corpo é 

a) 0,835 J/(kg K) 

b) 1,670 J/(kg K) 

c) 0,835 kJ/(kg K) 
d) 1,670 kJ/(kg K) 
e) 835,0 kJ/(kg K) 

14. (UFRGS 1999) 

Dois cubos, A e B, maciços e homogêneos, são feitos de um mesmo metal e têm arestas que medem, respectivamente, 1 cm e 2 cm. 
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. 
Nas mesmas condições de temperatura e pressão, os dois cubos têm valores .......... de calor específico, têm valores .......... de calor latente de fusão e, quando colocados na ordem AB, ficam em ordem .......... de capacidade térmica. 

a) diferentes - diferentes - crescente. 
b) diferentes - diferentes - decrescente. 
c) iguais - iguais - decrescente. 
d) iguais - iguais - crescente. 
e) iguais - diferentes - crescente. 

15. (UFRGS 2000) 

A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro. 
I- A radiação é um processo de transferência de energia que NÃO ocorre se os corpos estiverem no vácuo. 
II- A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos. 
III- A condução é um processo de transferência de energia que NÃO ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura. 

Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas I e II. 
e) Apenas II e III. 

16. (UFRGS 2000) 
Um sistema consiste em um cubo de 10g de gelo, inicialmente à temperatura de 0°C. Esse sistema passa a receber calor proveniente de uma fonte térmica e, ao fim de algum tempo, está transformado em uma massa de 10g de água a 20°C. Qual foi a quantidade de energia transferida ao sistema durante a transformação? 
[Dados: calor de fusão do gelo = 334,4J/g; calor específico da água = 4,18J/(g.°C)] 
a) 418 J 
b) 836 J 
c) 4,18 kJ 
d) 6,77 kJ 
e) 8,36 kJ 

17. (UFRGS 2001) 
Uma mistura de gelo e água em estado líquido, com massa total de 100 g, encontra-se à temperatura de 0°C. Um certo tempo após receber 16.000J de calor, a mistura acha-se completamente transformada em água líquida a 20°C. Qual era, aproximadamente, a massa de gelo contida na mistura inicial? [Dados: Calor de fusão do gelo = 334,4 J/g; calor específico da água = 4,18 J/(g.°C)]. 
a) 22,8 g 
b) 38,3 g 
c) 47,8 g 
d) 72,8 g 
e) 77,2 g 

18. (UFRGS 2001) 

Calor é absorvido por uma amostra de certa substância, em condições nas quais sua massa é mantida constante e é nulo o trabalho realizado pela amostra. O gráfico a seguir representa, em unidades arbitrárias, o calor (Q) absorvido pela amostra, como função da variação de temperatura (∆T) que este calor provoca na mesma.
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Analise as seguintes afirmações, referentes a esse gráfico. 

I - O calor específico da substância tem um valor constante na etapa entre A e B e outro valor constante na etapa entre C e D, sendo menor na etapa entre A e B. 
II - O calor específico da substância tem valor crescente tanto na etapa entre A e B como na etapa entre C e D. 
III - A linha vertical que aparece no gráfico entre os pontos B e C indica que nessa etapa a amostra sofre uma mudança de estado. 

Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas I e III. 
e) Apenas II e III. 

19. (UFRGS 2002) 
Uma barra de gelo de 1 kg, que se encontrava inicialmente à temperatura de -10 °C, passa a receber calor de uma fonte térmica e, depois de algum tempo, acha-se totalmente transformada em água a 10 °C. Seja Qg a quantidade de calor necessária para o gelo passar de -10 °C a 0 °C, Qf a quantidade de calor necessária para fundir totalmente o gelo e Qa a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água de 0 °C até 10 °C.
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Considerando os dados da tabela acima, assinale a alternativa na qual as quantidades de calor Qg, Qf e Qa estão escritas em ordem crescente de seus valores, quando expressos numa mesma unidade. 
a) Qg, Qf, Qa 
b) Qg, Qa, Qf 
c) Qf, Qg, Qa 
d) Qf, Qa, Qg 
e) Qa, Qg, Qf 

20. (UFRGS 2002) 

O calor específico de certa amostra de gás é igual a 1kJ/(kg.°C). Qual das alternativas expressa corretamente esse valor nas unidades J/(g.K)? 
a) 3,66x10-3. 
b) 1. 
c) 10. 
d) 273,16. 
e) 103. 

21. (UFRGS 2004) 
Uma determinada quantidade de calor é fornecida a uma amostra formada por um bloco de 1 kg de gelo, que se encontra inicialmente a -50 °C, até que toda a água obtida do gelo seja completamente vaporizada. 

O gráfico a seguir representa a variação de temperatura da amostra e a quantidade mínima de calor necessária para completar cada uma das transformações sofridas pela amostra.
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Nos estágios de fusão e de vaporização registrados no gráfico, quais são, respectivamente, o calor latente de fusão do gelo e o calor latente de vaporização da água, expressos em J/g? 
a) 105 e 335. 
b) 105 e 420. 
c) 105 e 2.360. 
d) 335 e 420. 
e) 335 e 2.360. 

22. (UFRGS 2004) 
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. 

Quando um corpo mais quente entra em contato com um corpo mais frio, depois de certo tempo ambos atingem a mesma temperatura. O que será que "passa" de um corpo para o outro quando eles estão a diferentes temperaturas? Será que é transferida a própria temperatura? 

Em 1770, o cientista britânico Joseph Black obteve respostas para essas questões. Ele mostrou que, quando misturamos partes iguais de um líquido (leite, por exemplo) a temperaturas iniciais diferentes, as temperaturas de ambas as partes ........ significativamente; no entanto, se derramarmos um copo de leite morno num balde cheio de água a 0 °C e com vários cubos de gelo fundente, e isolarmos esse sistema como um todo, a temperatura do leite sofrerá uma mudança significativa, mas a temperatura da mistura de água e gelo não. Com esse simples experimento, fica confirmado que "aquilo" que é transferido neste processo ........ a temperatura. 

A fim de medir a temperatura da mistura de gelo e água, um termômetro, inicialmente à temperatura ambiente, é introduzido no sistema e entra em equilíbrio térmico com ele. Nesse caso, o termômetro ........ uma variação em sua própria temperatura. 

a) mudam - não é - sofre 
b) não mudam - é - sofre 
c) mudam - não é - não sofre 
d) mudam - é - não sofre 
e) não mudam - é - não sofre 

23. (UFRGS 2005) 

0 gráfico a seguir representa as variações de temperatura ∆T, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente.
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Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a 
a) 4mB / mA. 
b) 2mB / mA. 
c) mB / mA. 
d) mB / (2mA). 
e) m3 / (4mA). 

24. (UFRGS 2006) 

À temperatura ambiente, que volume de ferro apresenta a mesma capacidade térmica de um litro de água? 
(Considere que, à temperatura ambiente, a capacidade térmica de um litro de água é 4.200 J/°C, o calor específico do ferro é 0, 5 J/g . °C e a massa específica do ferro é 8 g/cm3.) 
a) 0, 95 ℓ. 
b) 1, 00 ℓ. 
c) 1, 05 ℓ. 
d) 1, 25 ℓ. 
e) 1, 50 ℓ. 

25. (UFRGS 2007) 

Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo à temperatura de 0 °C em vapor à temperatura de 100 °C? (Considere que o calor específico da água é Ca = 4,2 J/g.°C, o calor de fusão do gelo é Lg = 336 J/g e o calor de vaporização da água é Lv = 2 268 J/g.) 
a) 4 200 J. 
b) 7 560 J. 
c) 22 680 J. 
d) 26 040 J. 
e) 30 240 J. 

TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES: 

Dois cubos metálicos com dimensões idênticas, um de ouro (A), outro de chumbo (B), estão sobre uma placa aquecedora, inicialmente em temperatura ambiente. 

A tabela a seguir apresenta algumas das propriedades térmicas desses dois materiais.
LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO 2 - CALORIMETRIA


26. (UFRGS 2008) 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. 

Em outro experimento, a cada um dos cubos é fornecida, independentemente, a mesma quantidade de calor. A temperatura final do cubo A será __________ que a do B e a variação de energia interna dos cubos será _________. 
a) maior - positiva 
b) maior - negativa 
c) maior - zero 
d) menor - zero 
e) menor - positiva 

27. (UFRGS 2008) 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. 

No topo de cada cubo é colocada uma cabeça de fósforo que fica em contato direto com o cubo. Os dois cubos são aquecidos a uma temperatura final levemente superior à de ignição do fósforo. 

Com base nos dados da tabela, conclui-se que o fósforo acenderá primeiro no cubo ________ e que a aresta do cubo A será _________ do cubo B no estado de equilíbrio térmico. 
a) A - menor que a 
b) A - maior que a 
c) B - maior que a 
d) B - menor que a 
e) A - igual à 

28. (UFRGS 2010) 
Considere as afirmações a seguir, referentes aos três processos de transferência de calor. 
I. A radiação pode ser refletida pelo objeto que a recebe. 
II. A condução ocorre pela propagação de oscilações dos constituintes de um meio material. 
III. A convecção ocorre apenas em fluidos. 

Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas III. 
c) Apenas I e II. 
d) Apenas II e III. 
e) I, II e III. 

29. (UFRGS 2010) 
Um corpo de alumínio e outro de ferro possuem massas mAl e mFe respectivamente. Considere que o calor específico do alumínio é o dobro do calor específico do ferro. 

Se os dois corpos, ao receberem a mesma quantidade de calor Q, sofrem a mesma variação de temperatura ∆T, as massas dos corpos são tais que 
a) mAl = 4mFe. 
b) mAl = 2mFe. 
c) mAl = mFe. 
d) mAl = mFe/2. 
e) mAl = mFe/4. 

30. (UFRGS 2011) 
Uma mesma quantidade de calor Q é fornecida a massas iguais de dois líquidos diferentes, 1 e 2. Durante o aquecimento, os líquidos não alteram seu estado físico e seus calores específicos permanecem constantes, sendo tais que c1 = 5c2
Na situação acima, os líquidos 1 e 2 sofrem, respectivamente, variações de temperatura ΔT1 ΔT , tais que ΔT é igual a 
 








31. (UFRGS 2011) 

Uma amostra de uma substância encontra-se, inicialmente, no estado sólido na temperatura . Passa, então, a receber calor até atingir a temperatura final , quando toda a amostra já se transformou em vapor. 

O gráfico abaixo representa a variação da temperatura T da amostra em função da quantidade de calor Q por ela recebida.
LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO 2 - CALORIMETRIA

Considere as seguintes afirmações, referentes ao gráfico. 

I. T1 e T2 são, respectivamente, as temperaturas de fusão e de vaporização da substância. 

II. No intervalo X, coexistem os estados sólido e líquido da substância. 

III. No intervalo Y, coexistem os estados sólido, líquido e gasoso da substância. 

Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas I e II. 
e) I, II e III. 

32. (UFRGS 2012) 

Em um calorímetro são colocados 2,0 kg de água, no estado líquido, a uma temperatura de 0 °C. A seguir, são adicionados 2,0 kg de gelo, a uma temperatura não especificada. Após algum tempo, tendo sido atingido o equilíbrio térmico, verifica-se que a temperatura da mistura é de 0 ºC e que a massa de gelo aumentou em 100 g. 

Considere que o calor específico do gelo (c = 2,1 kJ/kg.°C) é a metade do calor específico da água e que o calor latente de fusão do gelo é de 330 kJ/kg; e desconsidere a capacidade térmica do calorímetro e a troca de calor com o exterior. 

Nessas condições, a temperatura do gelo que foi inicialmente adicionado à água era, aproximadamente, 
a) 0 °C. 
b) - 2,6 °C. 
c) - 3,9 °C. 
d) - 6,1 °C. 
e) - 7,9 °C. 

33. (UFRGS 2012) 

O gráfico a seguir representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m, em função das variações de temperatura ∆T para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante.
LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO 2 - CALORIMETRIA

(Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1,0 kJ/kg.°C, 2,5 kJ/kg.°C e 4,2 kJ/kg.°C.) 

Com base nesses dados, é correto afirmar que as linhas do gráfico identificadas pelas letras X, Y e Z, representam, respectivamente, 
a) o ar, o álcool e a água. 
b) o ar, a água e o álcool. 
c) a água, o ar e o álcool. 
d) a água, o álcool e o ar. 
e) o álcool, a água e o ar.


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Física Resolvida - Grupos de estudos para Enem & Vestibular

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