Prevest do CEVI

01. (FUVEST) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma “caloria alimentar” (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 x 10³J. Para nos mantermos saudáveis, quantas “calorias alimentares” devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos? a) 33 b) 120 c) 2,6x10³ d) 4,0 x10³ e) 4,8 x10⁵ .

Dados: 1kcal= 4,0 * 10³ J ; 1 dia = 84600s; P= 120J/s

Solução: 120J --> 1s

x --> 86400s --> x = 120*86488J --> x =10368000J; mas sabemos que 1kcal = 4000J

y --> 10368000J logo: y = 10368000/4000 --> y =2592kcal = 2,59* 10³

^{Resposta: C}

02. (MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºC, pode-se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é: a) 500 b) 600 c) 700 d) 800 e) 900

Dados: ∆T = 40⁰ C; ∆t = 240s; à Q=150*240cal à Q = 3600cal.

Solução: Usando Q = mc∆T teremos: m =Q/c*∆T à m = 3600/1*40à m = 900g

Resposta: E

03. (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-SC, ocorreu uma queda de temperatura de 8,0ºC. (Zero Horas – 04/11/1994) Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/gºC, o calor liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0ºC, em cal, é: a) 8,0 b) 125 c) 4000 d) 8000 e) 64000

Solução: Q = mc∆T à Q = 1000*1*(-8) à Q = -8000cal

Resposta: D

O sinal negativo significa que a água perdeu calor

04. (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c.

METAL	c(cal/gºC)	m(g)
Alumínio	0,217	100
Ferro	0,113	200
Cobre	0,093	300
Prata	0,056	400
Chumbo	0,031	500

O objeto de maior capacidade térmica é o de: a) alumínio b) ferro c) chumbo d) prata e) cobre

Solução: C = capacidade térmica; C = Q/∆T = mc; Como temos a massa (m) e o calor específico (c) A capacidade térmica de cada elemento:

C(al) = 100* 0,217 à C(al) = 21,7 cal/ºC

C(fe) = 200* 0,113 à C(fe) = 22,6 cal/ºC

C(cu) = 300*0,093 à C(cu) = 27,9 cal/ºC

C(ag) = 400* 0,056 à C(ag) = 22,4 cal/ºC

C(pb) = 500* 0,031 à C(pb) = 15,5 cal/ºC

Logo a maior capacidade térmica é a do cobre. Resposta E

05. (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gºC) de 1,2kg é colocado num forno até atingir o equilíbrio térmico. O bloco recebeu 12 972 cal. A variação da temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é de: a) 60ºF b) 115ºF c) 207ºF d) 239ºF e) 347ºF

Solução: ∆T =Q/mc à ∆T = 12972/0,094*1200 à ∆T =115ºC. A resposta deve ser na escala Fahrenheit ogo teremos que passar a variação de 115ºC para uma variação na escala Fahrenheit. Isso é mole: ∆C/5 = ∆F/9 à ∆F =(115/5)*9 à ∆F =207 ºF

Resposta C

06.(MACKENZIE)Misturando1,0kg de água (calor específico=1,0cal/g°C) a 70° com 2,0kg de água a 10°C, obtemos água a: a) 10°C b) 20°C c) 30°C d) 40°C e) 50°C

Solução: 1000*1(T-70) + 2000*1(T – 10) =0 à 3T=90 à T = 30°C

Resposta C

07. (UFSM - RS) Um corpo de 400g e calor específico de 0,20cal/g°C, a 10°C, é colocado em contato térmico com outro de 200g e calor específico de 0,10cal/g°C, a uma temperatura de 60°C. A temperatura final, será de: a) 14°C b) 15°C c) 20°C d) 30°C e) 40°C

Solução: 400*0,2(T – 10) +200*0,1(T -60) = 0 à T =20°C

Resposta C

08. (FUVEST) Num calorímetro com 200g de água a 20°C coloca-se 50g de um metal a 125°C. A temperatura final é 25°C. Despreze o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico desse metal, em cal/g°C, vale: a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 0,80 e) 1,0

Solução: 200*1(25 -20) +50*c(25-125) = 0 à 200*5 +50c * (-100) = 0 à 1000 =5000c à

c =0,20cal/g°C

Resposta B

09. (VEST - RIO - RJ) Um confeiteiro, precisa de água a 40°C. Ele pegou água a 25°C e aqueceu-a num recipiente graduado de capacidade térmica desprezível. A água ferveu, atingiu o nível 8 do recipiente. Para obter a água na temperatura de que precisa, deve acrescentar, no recipiente, água da torneira até o nível: a) 18 b) 25 c) 32 d) 40 e) 56

Solução: chamaremos a massa de água quente de mq e a de água fria de mf

mq*cq(40 -100) + mfcf(40-25)=0 como cq =cf =1 teremos: 15mf =60mq à mf=4mq

Ora se mq foi até o nível 8, mf (que é 4 vezes mais do que mf) vai até o nível 32. Como temos as duas juntas o nível será: 8 da água quente + 32 da água fria que dá o nível 40. Resposta D

Comentário: Problema maneiro!

10. (PUCCAMP) Uma massa de 200g de cobre é tirada de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada num recipiente de capacidade térmica 46cal/°C com 200g de água a 20°C. A temperatura final é 25°C. A temperatura do forno, em °C, é aproximadamente igual a: Dado: C_Cu = 0,03 cal/g°C a) 140 b) 180 c) 230 d) 280 e) 300

Solução: Como a capacidade térmica do calorímetro não é desprezível, estamos diante de um problema com troca de calor entre : calorímetro, água e o cobre

Qcal +Qa +Qcu =0 à Qcal =Ccal*∆T =46*5 =230cal à 230 +200*1*5 + 200*0,03(25 –T) =0 à 230+1000 +150 - 6T =0 à T=1380/6 à T = 230°C.

Resposta C

Comentário: O gabarito desses exercícios dá a letra D como resposta do exercício 5. Se eu não errei nas contas o gabarito é letra C. Vocês gostaram?