38 Questões de Calor Sensível, Latente e Trocas de Calor

Durante uma atividade de educação científica em uma escola pública, uma turma aqueceu 200 g de água em um recipiente. A temperatura da água passou de 25 °C para 75 °C. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, considere que o calor específico da água é 1 cal/(g·°C). A quantidade de calor sensível pode ser calculada pela expressão Q = m · c · ?T, em que ?T é a variação de temperatura. Com base nos dados do experimento, qual foi a quantidade de calor necessária para aquecer a água?

1. A) 10000 cal
2. B) 15000 cal
3. C) 200 cal
4. D) 5000 cal
5. E) 30000 cal

Em uma atividade de laboratório de uma escola pública brasileira, um recipiente termicamente isolado é usado para estudar trocas de calor. Nesse recipiente, são colocados 200 g de cobre inicialmente a 100 °C e 500 g de água inicialmente a 20 °C. Considere que não há mudança de estado físico nem perda de calor para o ambiente. Adote os calores específicos: 0,40 J/(g·°C) para o cobre e 4,20 J/(g·°C) para a água. Com base nessas informações, qual será, aproximadamente, a temperatura de equilíbrio térmico do sistema?

1. A) 23 °C
2. B) 31 °C
3. C) 60 °C
4. D) 20 °C
5. E) 43 °C

Um bloco de gelo de 0,5 kg a -10 °C é colocado em contato com água a 20 °C. Qual será a temperatura final do sistema? (use cágua = 4,18 J/(g·°C), cfusão = 334 J/g)

1. A) 0 °C
2. B) 10 °C
3. C) 5 °C
4. D) 20 °C
5. E) -5 °C

Em um experimento, um protótipo de aquecedor solar é construído. Se ele aquece 5 kg de água de 15 °C a 45 °C, qual o calor absorvido? (cágua = 4,18 J/(g·°C))

1. A) 627000 J
2. B) 600000 J
3. C) 500000 J
4. D) 700000 J
5. E) 800000 J

Em uma atividade de Física, estudantes analisaram o uso de gelo seco para conservar amostras durante o transporte. O gelo seco é dióxido de carbono sólido e, à pressão atmosférica, passa diretamente do estado sólido para o gasoso, sem se transformar em líquido. Uma tabela técnica informa que o calor latente de sublimação do dióxido de carbono é 600 kJ/kg. Em um recipiente isolado, há 200 g de gelo seco inicialmente a 25 °C negativos, e todo o material sublima sem variação significativa de temperatura durante o processo. Com base nas informações do texto, qual é a quantidade de calor necessária para sublimar completamente o gelo seco presente no recipiente?

1. A) 120 000 000 J
2. B) 120 J
3. C) 120 000 J
4. D) 60 000 J
5. E) 600 000 J

Em uma atividade de Física sobre o consumo de energia em cozinhas brasileiras, estudantes analisaram o resfriamento de uma panela com 3 kg de água. A água inicialmente estava a 80 °C e, após algum tempo, atingiu 20 °C. Para os cálculos, deve-se considerar que não houve mudança de estado físico nem perdas adicionais de energia e usar o calor específico da água igual a 4,18 J/(g·°C). Com base nos dados da atividade, calcule a quantidade de calor liberada pela água durante esse resfriamento.

1. A) 1003200 J
2. B) 752400 J
3. C) 250800 J
4. D) 1254000 J
5. E) 7524 J