1) O documento apresenta 11 questões sobre transferência de calor e equilíbrio térmico. As questões envolvem cálculos de temperatura final, quantidade de calor e tempo necessário para se atingir o equilíbrio térmico em diferentes sistemas. 2) São fornecidos dados como calores específicos, latentes e capacidades térmicas para água, gelo, vapor d'água, ferro e chumbo. 3) As questões abordam conceitos como mistura de substâncias a diferentes temperaturas, transferência de calor entre

1. Pré-vestibular Popular da Engenharia da UFF térmico.
LISTA 6 - Física II – Profª: Priscila Camargo 8. Dois corpos, A e B, inicialmente às temperaturas tA =
90°C e tB = 20°C, são postos em contato isolados
1. Três amostras de um mesmo líquido são introduzidas termicamente do meio ambiente. Eles atingem o
num calorímetro adiabático de capacidade térmica equilíbrio térmico à temperatura de 45°C. Nessas
desprezível: uma de 12g a 25ºC, outra de 18g a 15°C condições, podemos afirmar que o corpo A:
e a terceira de 30g a 5°C. Calcule a temperatura do a) cedeu uma quantidade de calor maior do que a
líquido quando se estabelecer o equilíbrio térmico no absorvida por B.
interior do calorímetro. b) tem uma capacidade térmica menor do que a de B.
2. Uma certa massa m de gelo a 0ºC é misturada com c) tem calor específico menor do que o de B.
uma massa 2m de água a uma temperatura T. d) tem massa menor que a de B.
Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo = e) cedeu metade da quantidade de calor que possuía
80cal/g; e que o calor específico da água 1,0cal/gºC, o para B.
equilíbrio térmico será obtido com o sistema sendo 9. Uma tigela de alumínio com 180g de massa contém
constituído apenas de água (líquida) a 0ºC, no caso de 90g de água a 0°C em equilíbrio térmico.
a temperatura inicial (T) da água ser igual a: Fornecendo-se calor igual a 18kcal ao sistema, eleva-
a) 10ºC b) 20ºC c) 40ºC d) 60ºC e) 80ºC se a temperatura deste a 100°C, iniciando-se a
3. Em um recipiente termicamente isolado são ebulição.
misturados 100g de água a 8ºC com 200g de água a Dados: calor específico da água = 1cal/g°C
20ºC. A temperatura final de equilíbrio será igual a: calor latente de vaporização da água= 540cal/g
a) 10ºC b) 14°C c) 15ºC d) 16°C e) 20ºC calor específico do alumínio = 0,2cal/g°C
4. Um rapaz deseja tomar banho de banheira com água a 10. Uma barra de ferro com 800g de massa, 0,5m de
temperatura de 30°C, misturando água quente com comprimento, submetida à temperatura de 130°C é
água fria. Inicialmente, ele coloca na banheira 100 colocada em um reservatório termicamente isolado
litros de água fria a 20°C. Desprezando a capacidade que contém 400g de água a 10°C.
térmica da banheira e a perda de calor da água, Dados: calor específico da água = 1cal/g°C
pergunta-se: calor específico do ferro = 0,1cal/g°C
a) Quantos litros de água quente, a 50°C, ele deve coeficiente de dilatação linear do ferro = 12X
colocar na banheira? 10-6°C-1
b) Se a vazão da torneira de água quente é de 0,20 Ao ser atingido o equilíbrio térmico, o comprimento
litros/seg, durante quanto tempo a torneira deverá dessa barra terá se reduzido de:
ficar aberta? a) 0,6mm b) 1,2mm c) 60mm d) 0,3mm e) 30mm
5. Um estudante de física, para medir 11. Um técnico utilizando uma fonte térmica de potência
experimentalmente o calor específico de um metal, eficaz igual a 100W, realiza uma experiência para
operou da seguinte forma: determinar a quantidade de energia necessária para
Colocou 100g do metal, aquecido inicialmente a fundir completamente 100g de chumbo, a partir da
100°C no interior de um recipiente isolado, feito do temperatura de 27°C. Ele anota os dados da variação
mesmo metal e de massa 200g, que continha no seu da temperatura em função do tempo, ao longo da
interior 500g de água a 17,3°C. Constatou então que a experiência, e constrói o gráfico abaixo:
temperatura de equilíbrio térmico era de 22,7°C.
Considerando os procedimentos descritos e os
resultados registrados, indique que valor o estudante
determinou para o calor específico do metal.
6. Dispondo de dois calorímetros de capacidades
térmicas desprezíveis, um estudante, se propõe
realizar uma experiência, coloca 200g de água a 27°C
em cada um dos calorímetros. Adiciona ao primeiro
calorímetro 10g de gelo a 0°C, e ao segundo, 10g de
água a 0°C. Depois de algum tempo, mede a Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13 J/g ºC
temperatura de cada calorímetro. Calcule os valores e calor latente de fusão igual a 25 J/g, então o instante
medidos. T do gráfico, em segundos, e a energia total
Dados: calor latente de fusão do gelo = 80cal/g consumida, em joules, correspondem,
calor específico do gelo = 0,5cal/g respectivamente, a:
calor específico da água = 1,0cal/g°C. (A) 25 e 2.500
7. Misturam-se num calorímetro de capacidade térmica (B) 39 e 3.900
desprezível massas iguais de gelo a 0° e vapor d'água (C) 25 e 5.200
a 100°C. Sabendo-se que o calor de fusão do gelo é (D) 39 e 6.400
80cal/g, e que o calor de condensação do vapor é
540cal/g e que o calor específico da água é
1,0cal/g°C, calcule a temperatura do equilíbrio