Caiu no vestibular

Gabarito da Coletânea de exercícios de 19/07

Exercícios básicos:
1.d 2. 1,0.10^-11 m = 0,1 Å e 6,7.10^-12 m = 0,067 Å 3.Ondas de rádio; raios infravermelhos; luz amarela; raios X e raios gama, 4.e; 5.b; 6.b

Exercícios de revisão:
1.c; 2.e; 3.a 4.c

Resolução dos exercícios 6, 7 e 8.

Caiu no vestibular

Exercício 6:

(UECE)
De acordo com dados de um fabricante de fogões, uma panela com 2,2 litros de água à temperatura ambiente chega a 90 °C em pouco mais de seis minutos em um fogão elétrico. O mesmo teste foi feito em um fogão convencional, a GLP, sendo necessários 11,5 minutos. Sobre a água aquecida, é correto afirmar que

A) adquiriu mais energia térmica no fogão convencional.

B) adquiriu mais energia térmica no fogão elétrico.
C) ganha a mesma energia térmica para atingir 90 °C nas duas experiências.
D) nos dois experimentos o ganho de energia térmica não depende da variação de temperatura sofrida.

Resolução:

A mesma massa m de água sofre a mesma variação de temperatura Δθ, nos dois fogões. Portanto, elas recebem a mesma quantidade de calor
Q = m.c_água.Δθ e, portanto, ganham a mesma energia térmica.

Resposta: C

Exercício 7:

(UECE)
Considere que duas panelas elétricas, de diferentes fabricantes (Z e Y), elevam a temperatura da água de 21 °C até a fervura ao nível do mar. Em uma delas, a do fabricante Z, 2 litros de água fervem em 5 minutos e na outra, a do fabricante Y, 4 litros chegam à ebulição em 10 minutos. Sobre a potência utilizada para o aquecimento do líquido nas panelas dos fabricantes Z e Y, é correto afirmar que

A) POTÊNCIAz = 2.POTÊNCIAy
B) POTÊNCIAz = POTÊNCIAy
C) POTÊNCIAz = 5.POTÊNCIAy
D) POTÊNCIAz = 10.POTÊNCIAy

Resolução:

Fabricante Z
m: massa de 2L de água; Δθ: variação de temperatura; c: calor específico sensível da água; Δt = 5min: tempo para ferver a água.

Pot_Z = Q/Δt = m.c.Δθ/Δt (1)

Fabricante Y
2m: massa de 4L de água; Δθ: variação de temperatura; c: calor específico sensível da água; Δt_Y = 10min = 2.Δt: tempo para ferver a água.

Pot_Y = Q/Δt = 2.m.c.Δθ/2.Δt => Pot_Y = m.c.Δθ/Δt (2)

De (1) e (2), vem: Pot_Z = Pot_Y 

Resposta: B

Exercício 8:

(PUC-SP)
Uma xícara contém 30 mL de café a 60 °C. Qual a quantidade, em mL, de leite frio, cuja temperatura é de 10 °C, que devemos despejar nessa xícara para obtermos uma mistura de café com leite a 40 °C?

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Considere as trocas de calor apenas entre o café e o leite, seus calores específicos iguais e suas densidades iguais a 1g/cm³.

a) 15
b) 20
c) 25
d) 35

Resolução:

Massa de café:

m = d. V => m= 1 g/cm³.30cm³ => m = 30 g
Observe que 1 mL = 1 cm³

Princípio das Trocas de Calor

Q_café + Q_leite = 0
(m.c.Δθ)_café + (m.c.Δθ)_leite= 0 => 30.c.(40-60) + m.c.(40-10) =>
-600.c + 30.m.c = 0 => 30.m = 600 => m = 20 g

Resposta: b

Exercícios propostos

Exercício 9:

(OBC)
Um bloco de gelo a 0°C e sob pressão normal, tem a forma de um paralelepípedo de espessura e = 20 cm. A área A do bloco de gelo exposta perpendicularmente à direção dos raios solares é igual a 400 cm². O bloco de gelo sofre fusão absorvendo 40% da energia radiante proveniente do Sol. Sendo L_f = 80 cal/g o calor latente de fusão do gelo, d_g = 0,92 g/cm³ a densidade do gelo e CS = 1,35 kJ/m².s, a quantidade média de energia solar que atinge a Terra por unidade de área e por unidade de tempo
(chamada constante solar) e considerando 1 cal = 4J, pode –se afirmar que todo bloco de gelo sofre fusão após, aproximadamente:

a) 44 s   b) 109 s   c) 139 s   d) 44 min   e ) 88 min.

Exercício 10:

(EFOMM)
Em um dia muito quente, em que a temperatura ambiente era de 30°C, Sr. Aldemir pegou um copo com volume de 194 cm³ de suco à temperatura ambiente e mergulhou nele dois cubos de gelo de massa 15 g cada. O gelo estava a -4°C e fundiu-se por completo. Supondo que o suco tem o mesmo calor específico e densidade que a água e que a troca de calor ocorra somente entre o gelo e o suco, qual a temperatura final do suco do Sr. Aldemir?

Assinale a alternativa CORRETA.
Dados: c_cágua = 1,0 cal/g.°C; c_gelo = 0,5 cal/g°C; e L_gelo = 80 cal/g
d_cágua = d_suco = 1,0 g/cm³

(a) 0 °C
(b) 2 °C
(c) 12 °C
(d) 15 °C
(e) 26 °C