Caiu no vestibular

Para hoje temos:

1) Mudança de estado
2) Propagação do calor

Exercício 1:

(UNIFESP)
O gráfico representa o processo de aquecimento e mudança de fase de um corpo inicialmente na fase sólida, de massa igual a 100 g.

                       
Sendo Q a quantidade de calor absorvida pelo corpo, em calorias, e T a temperatura do corpo, em graus Celsius, determine:

a) o calor específico do corpo, em cal/(gºC), na fase sólida e na fase líquida.
b) a temperatura de fusão, em ºC, e o calor latente de fusão, em calorias, do corpo.

Resolução:

a)
Fase sólida:

Q = m.c_s.Δθ => 400 = 100.c_s.40 => c_s = 0,10 cal/g.°C

Fase líquida:

Q = m.c_L.Δθ => 400 = 100.c_L.20 => c_L = 0,20 cal/g.°C

b)
De acordo com o gráfico, a fusão ocorre na temperatura θ_F = 40 °C.

Calor latente de fusão do material:

Q = m.L_F => 400 = 100.L_F => L_F = 4,0 cal/g

Respostas:
a) c_s = 0,10 cal/g°C; c_L = 0,20 cal/g°C
b) θ_F = 40 °C e L_F = 4,0 cal/g

Exercício 2:

(ITA-SP)
Uma pessoa dorme sob um cobertor de 2,5 cm de espessura e de condutibilidade térmica 3,3.10^-4 J.cm^-1.s^-1.°C^-1. Sua pele está a 33 °C e o ambiente a 0 °C. O calor transmitido pelo cobertor durante uma hora, por m² de superfície, é:

a) 4,4.10^-3 J. 
b) 1,6.10² J.
c) 4,3.10² J.
d) 2,8.10² J.
e) 1,6.10⁵ J.

Resolução: 

Pela lei de Fourier, temos:

φ = Q/Δt = [K.A.(θ_maior - θ_menor)]/e

Q/3600s = [3,3.10^-4(J/cm.s.°C).10⁴cm².(33°C - 0°C)]/2,5cm

Q ≅ 1,6.10⁵ J

Resposta: e

Próxima semana:
1) Estudo dos gases perfeitos
2) As leis da Termodinâmica