Calorimetria e Termometria

Questão 01

(UFMG) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) é, aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças onde um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. À temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis.

Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que

A) apenas o disco de Al se soltará d o anel de Fe.

B) apenas o disco de Fe se soltará do anel de Al.

C) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.

D) os discos não se soltarão dos anéis.

Questão 02

(UFMG) Uma batata recém-cozida, ao ser retirada da água quente, demora para se esfriar.Uma justificativa possível para esse fato pode ser dada afirmando-se que a batata tem

A) alta condutividade térmica.

B) alto calor específico.

C) baixa capacidade térmica.

D) baixa quantidade de energia interna.

Questão 03

(UFMG) No verão, Tia Maria dorme coberta somente com um lençol de algodão, enquanto, no inverno, ela se cobre com um cobertor de lã. No inverno a escolha de lã justifica-se, principalmente, porque este

a)    É mais quente que o lençol de algodão.

b)    É pior transmissor de calor que o lençol de algodão.

c)    Se aquece mais rápido que o lençol de algodão.

d)    Tem mais calor acumulado que o lençol de algodão.

Questão 04 

(UFMG) Numa aula de Física, o Professor Carlos Heitor apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e outro de ferro –, de mesma massa e,inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em determinado processo de aquecimento. O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,90 J/(g ºC) e 0,46 J/(g ºC). Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um comentário:

• Alexandre: “Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.”

• Lorena: “Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de ferro para o bloco de alumínio.”

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que

A) apenas o comentário de Alexandre está certo.

B) apenas o comentário de Lorena está certo.

C) ambos os comentários estão certos.

D) nenhum dos dois comentários está certo.

Questão 05 

Calcule a quantidade de calor para aquecer 200 g de água a temperatura de

20ºF até que ela atinja a temperatura de 140ºF. (calor específico da água 1,0cal/g.°C).

Questão 06

Responda:

1. Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista deve: a) deixá-lo muito esticado; b) deixá-lo pouco esticado; c) é indiferente se pouco ou muito esticado. Justifique sua resposta.

    ii.        Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa que está na temperatura de 20^o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? Justifique sua resposta.

Questão 07

(UFMG - Adaptada) Uma lâmina bimetálica é constituída de duas placas de materiais diferentes, M₁ e M₂, presas uma à outra. Essa lâmina pode ser utilizada como interruptor térmico para ligar ou desligar um circuito elétrico, como representado, esquematicamente, na figura I:

Quando a temperatura das placas aumenta, elas dilatam-se e a lâmina curva-se, fechando o circuito elétrico, como mostrado na figura II.

Esta tabela mostra o coeficiente de dilatação linear  de diferentes materiais:

Considere que o material M₁ é cobre e o outro, M₂, deve ser escolhido entre os listados nessa tabela. Para que o circuito seja ligado com o menor aumento de temperatura, determine:

a) qual deve ser o material da lâmina M₂.

b) sendo o comprimento inicial das lâminas 4,0cm e que ambas sofreram uma variação de 60ºC, calcule a valor do ΔL das lâminas M₁ e M_2.

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 Questão 08 

O gráfico abaixo representa a quantidade de calor fornecida a duas substâncias A e B e suas variações de temperatura. Determine os calores específicos para as substâncias A e B, sendo a massa das mesmas de 50g.

Questão 09

Um ebulidor dissipa uma potência de 600 W, coloca-se então o ebulidor em um copo contendo 20g de água a temperatura ambiente de 25ºC. Admita que toda a energia do ebulidor é utilizada para aquecer a água. (Dado: 1,0cal=4,0J)

a)Determine em joules – J a energia necessária para elevar a temperatura da água a 100ºC?

b)Calcule o tempo para a água atingir essa temperatura.