01- (UFRGS-2020) No início do mês de julho de 2019, foram registradas temperaturas muito baixas em várias cidades do país. Em Esmeralda, no Rio Grande do Sul, a temperatura atingiu -2 °C e pingentes de água congelada formaram-se em alguns lugares na cidade.
O calor específico do gelo é 2,1 kJ/(kg °C), e o calor latente de fusão da água é igual a 330 kJ/kg.
Sabendo que o calor específico da água é o dobro do calor específico do gelo, calcule a quantidade de calor por unidade de massa necessária para que o gelo a -2 °C se transforme em água a 10 °C.
a) 355,2 kJ/kg
b) 367,8 kJ/kg
c) 376,2 kJ/kg
d) 380,4 kJ/kg
e) 384,6 kJ/kg
02- (UFRGS-2018) Uma quantidade de calor Q = 56.100,0 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a -10 ºC.
Sendo
o calor específico do gelo cg = 2,1 J/(gºC),
o calor específico da água ca = 4,2 J/(gºC) e
o calor latente de fusão CL = 330,0 J/g,
a temperatura final da água em ºC é, aproximadamente,
a) 83,8.
b) 60,0.
c) 54,8.
d) 50,0.
e) 37,7.
03- (UFRGS-2016) Considere dois motores, um refrigerado com água e outro com ar. No processo de resfriamento desses motores, os calores trocados com as respectivas substâncias refrigeradoras, Qag e Qar, são iguais. Considere ainda que os dois motores sofrem a mesma variação de temperatura no processo de resfriamento, e que o quociente entre os calores específicos da água, cag, e do ar, car, são tais que cag/car = 4.
Qual é o valor do quociente mar/mag entre as massas de ar, mar, e de água, mag, utilizadas no processo?
a) 1/4.
b) 1/2.
c) 1.
d) 2.
e) 4.
04- (UFRGS-2014) O gráfico representa, em um processo isobárico, a variação em função do tempo da temperatura de uma amostra de um elemento puro cuja massa é de 1,0 kg, observada durante 9 minutos.
A amostra está no estado sólido a 0 °C no instante t=0 e é aquecida por uma fonte de calor que lhe transmite energia a uma taxa de 2,0 x 10³ J/min, supondo que não haja perda de calor.
A partir dos dados do gráfico, pode-se afirmar que esse elemento apresenta uma temperatura de fusão e um calor específico no estado líquido que são, respectivamente,
a) 70 °C e 180 J/(kg.K).
b) 70 °C e 200 J/(kg.K).
c) 40 °C e 150 J/(kg.K).
d) 40 °C e 180 J/(kg.K).
e) 40 °C e 200 J/(kg.K).
05- (UFRGS-2014) Materiais com mudança de fase são bastante utilizados na fabricação de tecidos para roupas termorreguladoras, ou seja, que regulam sua temperatura em função da temperatura da pele com a qual estão em contato. Entre as fibras do tecido, são incluídas microcápsulas contendo, por exemplo, parafina, cuja temperatura de fusão está próxima da temperatura de conforto da pele, 31 °C. Considere que um atleta, para manter sua temperatura interna constante enquanto se exercita, libere 1,5 x 104 J de calor através da pele em contato com a roupa termorreguladora e que o calor de fusão da parafina é LF=2,0 x 105 J/kg.
Para manter a temperatura de conforto da pele, a massa de parafina encapsulada deve ser de, no mínimo,
a) 500 g.
b) 450 g.
c) 80 g.
d) 75 g.
e) 13 g.
06- (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) − 6,2 °C.
c) − 9,3 °C.
d) − 1,6 °C.
e) − 9,7 °C.
07- (UFRGS-2012) O gráfico abaixo representa o calor absorvido por unidade de massa, Q/m, em função das variações de temperatura ΔT para as substâncias ar, água e álcool, que recebem calor em processos em que a pressão é mantida constante.
(Considere que os valores de calor específico do ar, do álcool e da água são, respectivamente, 1,0 kJ/kg.ºC., 2,5 kJ/kg.ºC e 4,2 kJ/kg.ºC.)
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.
08- (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 = 5 c2.
Na situação acima, os líquidos 1 e 2 sofrem, respectivamente, variações de temperatura ΔT1 e ΔT2, tais que ΔT1 é igual a
a) ΔT2 /5.
b) 2 ΔT2 /5.
c) ΔT2.
d) 5 ΔT2 /2.
e) 5ΔT2.
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