Calorimetria (I)
Borges e Nicolau
Exercício 1:
A capacidade térmica de um recipiente é de 2,0.102 cal/ºC. Coloca-se no recipiente 1,0 L de água. O conjunto encontra-se inicialmente a
25 ºC. Qual é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do conjunto a 50 ºC?
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
densidade da água: 1,0 g/cm3
Resposta: 3,0.104 cal
Exercício 2:
Uma fonte térmica fornece calor com potência de 30 W (W = J/s). Um bloco homogêneo, de massa 100 g, recebe calor desta fonte e sua temperatura se eleva de 20 ºC a 30 ºC durante o intervalo de tempo de 90 s. Qual é o calor específico da substância que constitui o bloco?
Resposta: 2,7 J/g.ºC
Exercício 3:
Determine o intervalo de tempo necessário para aquecer 20 L de água de 20 ºC a 50 ºC, utilizando-se um coletor solar que fornece calor com potência média de 3,0 kW.
Dados:
calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC
densidade da água: 1,0 g/cm3
1cal = 4J
Resposta: 13 min 20 s
Exercício 4:
Dois blocos cúbicos, A e B, de mesmo material e arestas iguais a 20 cm e 10 cm, respectivamente, estão inicialmente à temperatura de 20 ºC. Os blocos são aquecidos e recebem a mesma quantidade de calor. Se o bloco A atinge a temperatura de 30 ºC, qual é a temperatura atingida pelo bloco B?
Resposta: 100 ºC
Exercício 5:
Pretendendo determinar o calor específico de um líquido o professor Adalberto levou seus alunos ao laboratório do colégio e fez a seguinte experiência: aqueceu 400 g de água com uma fonte de potência constante e observou que após 5 minutos a temperatura da água sofreu uma elevação de 20 ºC. Utilizando a mesma fonte de calor, substituiu a água por 800 g do líquido cujo calor específico pretendia determinar. Constatou que após 3 minutos a temperatura do líquido aumentou de
12 ºC. Qual foi o valor encontrado para o calor específico do líquido, sabendo-se que o da água é 1,0 cal/g.ºC? Para o cálculo o professor Adalberto desprezou as perdas de calor para o meio ambiente e as capacidades térmicas dos recipientes que contêm a água e o líquido.
Resposta: 0,50 cal/g.ºC
vou fazer uma prova desse assunto e estava resolvendo as questões, mas em algumas não consegui chegar no resultado da resposta... gostaria de saber a resolução das 5.
ResponderExcluirÁgua
ResponderExcluirmassa = 400 g
Calor específico = 1,0 cal/g.ºC
Variação de temperatura = 20 ºC
Líquido
massa = 800 g
calor específico = ce
variação de temperatura = 12 ºC
Potência da fonte
A água demora 5 minutos para aquecer. Nesse intervalo de tempo recebe: Q = (400x1,0x20) cal => Q = 8000 cal
Pot = Energia/tempo = 8000/5 = 1600 cal/min
A mesma fonte vai aquecer o líquido durante 3 minutos, portanto fornecerá Q' = 1600x3 = 4800 cal
Para o líquido podemos escrever:
4800 = 800.ce.12 => ce = 0,50 cal/g.ºC
Resposta elaborada pelo professor Borges