REVISÃO CALORMETRIA

Responda as questões.

1)  O que é capacidade térmica de um corpo?

2) Defina calor específico de uma substância.

3) O que é um calorímetro?

4) Defina as seguintes transformações: fusão, solidificação, vaporização, sublimação.

5) Sob pressão constante, o que acontece com a temperatura de uma substância durante a fusão?

6) O que é calor latente de fusão? E calor latente de vaporização?

7) Ao receber a quantidade de calor Q = 600 cal, um corpo tem sua temperatura aumentada de 20 ºC.

a) Qual a capacidade térmica do corpo?

b) Quantas calorias devemos fornecer a esse corpo se quisermos fazer sua temperatura variar 40 ºC?

8) O que é ponto de fusão de uma substância? E ponto de vaporização?

 Observe a tabela abaixo:

Ponto de fusão e calores latentes de fusão (à pressão de 1 atm)
Substância	Ponto de fusão (ºC)	Lfusão (cal/ g)
Platina	1 775	27
Prata	961	21
Chumbo	327	5,9
Enxofre	119	13
Água	0	80
Mercúrio	-39	2,8
Álcool etílico	- 115	25
Nitrogênio	- 210	6,1

9) Por que durante a mudança de fase a substância perde ou recebe calor sem que sua temperatura varie?

10) Uma moeda de prata possui massa igual a 100 g, consultando a tabela acima responda:

a) Aquecendo-se a moeda, em qual temperatura ela começará a se fundir?

b) Se, ao ser atingida essa temperatura, o fornecimento de calor for interrompido a moeda se fundirá?

c) Ao ser atingido o ponto de fusão, qual a mínima quantidade de calor que deve ser concedida à moeda para ela se fundir totalmente?

d) Logo após ter fornecido o calor calculado acima, qual será a temperatura da prata líquida resultante da fusão

11) Um recipiente refratário, contendo 10 g de platina líquida, é retirado de um forno a 2 000 ºC e colocado em contato com o ar ambiente, cuja temperatura é de 25 ºC, passando, então, a perder calor. Consulte a tabela.

a) Em qual temperatura a platina começará a se solidificar?

b) Enquanto a platina está se solidificando, sua temperatura aumenta, diminui ou permanece constante?

c) Enquanto a platina está se solidificando, ela continua a ceder calor para o ambiente? Justifique

d) Qual a quantidade de calor que ela libera para o meio ambiente durante o processo de solidificação?

e) Qual é a temperatura da platina sólida no instante em que a solidificação se completa?

f) Depois de um certo tempo, qual será a temperatura final da platina?

12) O ponto de fusão do chumbo é 327 ºC e seu calor latente de fusão é 5,9 cal/ g. Se tivermos um bloco de chumbo  a 327 ºC de massa 100 g, qual será a quantidade de calor necessária para fundir esse bloco?

13) O gráfico desta questão mostra as quantidades de calor absorvidas, respectivamente, por dois corpos, M e N, em função das temperaturas que esses corpos adquirem.

a) Pelo gráfico não podemos afirmar qual dos dois corpos possui maior calor específico? Justifique

b) As capacidades térmicas de M e N são iguais? Justifique

c) O calor específico de M é 0,5 cal/K? Justifique

d) O calor específico de M é o triplo do calor específico de N? Justifique

14) Uma substância inicialmente na fase líquida, recebe calor e sua temperatura varia de acordo com o gráfico. Responda:

 

a)    A substância muda de fase?

b)    Qual o nome da mudança de fase que ela sofre?

c)    Qual é a temperatura de mudança de estado dessa substância?

d)    Qual a quantidade de calor que o líquido recebeu durante a mudança de fase?

e)    Sabendo-se que a massa do líquido era de 10 g, determine o calor latente de vaporização da substância.

f)      Determine os calores específicos da substância nos estados líquido e vapor.

15) (UFPB) Em um copo há 100g de água (calor específico c=1,0 cal/goC) à temperatura de 30oC. Desejando resfriar a água, coloca-se nesse copo 100g de gelo (calor latente de fusão L=80cal/g) à temperatura de 0oC. Considerando o copo um calorímetro de capacidade térmica desprezível, após o equilíbrio térmico a temperatura será de (em oC):

a) -20                          

b) -10                           

c) 0                          

 d) 10                       

e) 20

16) (UFG-GO) Um recipiente de material termicamente isolante contém 300 g de chumbo derretido à sua temperatura de fusão de 327 °C. Quantos gramas de água fervente devem ser despejados sobre o chumbo para que, ao final do processo, toda a água tenha se vaporizado e o metal solidificado se encontre a 100 °C? Suponha que a troca de calor se dê exclusivamente entre a água e o chumbo.
Dados:
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
calor latente de fusão do chumbo = 5,5 cal/g
calor específico do chumbo = 0,03 cal/g °C

a) 3,0 g           b) 3,4 g          c) 5,5 g       

d) 6,2 g           e) 6,8 g

17) Consideremos um cubo de gelo de massa 400 g  e à temperatura de – 15 ºC. Calcule a quantidade de calor necessária  para transformar esse gelo em vapor de água a 150 ºC. São dados:

c_gelo = 0,5 cal/ gºC , c_água = 1,0 cal/ gºC, c_vapor = 0,48 cal/ gºC, L_fusão = 80 cal/ g e L_vapor = 540 cal/ g

• Esboce a curva de aquecimento da água em um gráfico T x Q

18) Um adulto, ao respirar por 2 min, inspira aproximadamente 16 L de ar a 20°C, expelindo-os a 36°C. Determine a quantidade de calor aproximada em Kcal gasta pelo corpo para elevar a temperatura do ar durante um tempo de 12 horas.

DADOS: Calor específico do ar = 0,24 cal/g°C
             Densidade do ar = 1,2 g/L

a) 20,5

b) 15,5

c) 10,5

d) 36,5

e) 26,5

19) Determine a quantidade de calor em kJ necessária para um bloco de gelo com 2 kg de massa, inicialmente a -10°C, seja aquecido até a temperatura de 5°C.

DADOS: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C / Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

a) 145

b) 155

c) 165

d) 175

e) 185

20) Em um recipiente adiabático (que não troca calor com o meio exterior), juntamos 2000g de água a 22 ºC, 400g de mercúrio a 60 ºC e uma massa m de certa substancia x a 42ºC. Determine o valor da massa, sabendo-se que a temperatura final de equilíbrio térmico é 24 ºC. (dado c_Hg  0,033 cal/gºC , c_x= 0,113 cal/gºC).