Termologia | Questões Resolvidas

FMED 08 – Termologia – Parte 1

(Termometria, Calorimetria, Mudanças de fase e Propagação do calor)

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1. (Unesp)  A energia contida nos alimentos

Para determinar o valor energético de um alimento, podemos queimar certa quantidade desse produto e, com o calor liberado, aquecer determinada massa de água. Em seguida, mede-se a variação de temperatura sofrida pela água depois que todo o produto foi queimado, e determina-se a quantidade de energia liberada na queima do alimento. Essa é a energia que tal alimento nos fornece se for ingerido.

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No rótulo de um pacote de castanha de caju, está impressa a tabela a seguir, com informações nutricionais sobre o produto.

INFORMAÇÃO NUTRICIONAL
Porção 15 g
Quantidade por porção
Valor energético
Carboidratos
Proteínas
Gorduras totais
Gorduras saturadas
Gordura trans
Fibra alimentar
Sódio

www.brcaju.com.br

Considere que de castanha tenham sido queimados e que determinada massa de água, submetida à chama dessa combustão, tenha sido aquecida de para Sabendo que o calor específico da água líquida é igual a e que apenas 60% da energia liberada na combustão tenha efetivamente sido utilizada para aquecer a água, é correto afirmar que a massa m, em gramas, de água aquecida era igual a 

a)    

b)    

c)    

d)    

e)    

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 

Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra. 

2. (Unicamp)  Os cálculos dos pesquisadores sugerem que a temperatura média dessa estrela é de Considere uma estrela como um corpo homogêneo de massa constituída de um material com calor específico A quantidade de calor que deve ser perdida pela estrela para que ela atinja uma temperatura final de é igual a 

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a)    

b)    

c)    

d)    

3. (Unesp)  O gráfico representa, aproximadamente, como varia a temperatura ambiente no período de um dia, em determinada época do ano, no deserto do Saara. Nessa região a maior parte da superfície do solo é coberta por areia e a umidade relativa do ar é baixíssima.

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A grande amplitude térmica diária observada no gráfico pode, dentre outros fatores, ser explicada pelo fato de que 

a) a água líquida apresenta calor específico menor do que o da areia sólida e, assim, devido a maior presença de areia do que de água na região, a retenção de calor no ambiente torna-se difícil, causando a drástica queda de temperatura na madrugada.   

b) o calor específico da areia é baixo e, por isso, ela esquenta rapidamente quando ganha calor e esfria rapidamente quando perde. A baixa umidade do ar não retém o calor perdido pela areia quando ela esfria, explicando a queda de temperatura na madrugada.   

c) a falta de água e, consequentemente, de nuvens no ambiente do Saara intensifica o efeito estufa, o que contribui para uma maior retenção de energia térmica na região.   

d) o calor se propaga facilmente na região por condução, uma vez que o ar seco é um excelente condutor de calor. Dessa forma, a energia retida pela areia durante o dia se dissipa pelo ambiente à noite, causando a queda de temperatura.   

e) da grande massa de areia existente na região do Saara apresenta grande mobilidade, causando a dissipação do calor absorvido durante o dia e a drástica queda de temperatura à noite.   

4. (Unesp)  A liofilização é um processo de desidratação de alimentos que, além de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bastante sua massa e seu volume, facilitando o armazenamento e o transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de validade aumentados, sem perder características como aroma e sabor. 

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O processo de liofilização segue as seguintes etapas:

I. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 °C, para que a água contida nele seja solidificada.

II. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que 0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que a água sólida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento sem romper suas estruturas moleculares, evitando perdas de proteínas e vitaminas.

O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco processos de mudança de fase, representados pelas setas numeradas de 1 a 5.

A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofilização, na ordem descrita, é 

a) 4 e 1.   

b) 2 e 1.   

c) 2 e 3.   

d) 1 e 3.   

e) 5 e 3.   

5. (Fuvest)  Em um recipiente termicamente isolado e mantido a pressão constante, são colocados 138 g de etanol líquido. A seguir, o etanol é aquecido e sua temperatura T é medida como função da quantidade de calor Q a ele transferida. A partir do gráfico de TxQ, apresentado na figura abaixo, pode-se determinar o calor específico molar para o estado líquido e o calor latente molar de vaporização do etanol como sendo, respectivamente, próximos de

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Dados: Fórmula do etanol = C2H5OH; Massas molares = C(12g/mol), H(1g/mol), O(16g/mol). 

a) 0,12 kJ/(mol°C) e 36 kJ/mol.   

b) 0,12 kJ/(mol°C) e 48 kJ/mol.   

c) 0,21 kJ/(mol°C) e 36 kJ/mol.   

d) 0,21 kJ/(mol°C) e 48 kJ/mol.   

e) 0,35 kJ/(mol°C) e 110 kJ/mol.    

7. (Fuvest)  

Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10cm e, o da inferior, 2cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de

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Note e adote: Coeficiente de dilatação linear do alumínio:  

a) 1 mm.   

b) 3 mm.   

c) 6 mm.   

d) 12 mm.   

e) 30 mm.   

8. (Unesp)  Clarice colocou em uma xícara 50 mL de café a 80 °C, 100 mL de leite a 50 °C e, para cuidar de sua forma física, adoçou com 2 mL de adoçante líquido a 20 °C. Sabe-se que o calor específico do café vale 1 cal/(g.°C), do leite vale 0,9 cal/(g.°C), do adoçante vale 2 cal/(g.°C) e que a capacidade térmica da xícara é desprezível.

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Considerando que as densidades do leite, do café e do adoçante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera é desprezível, depois de atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em °C, estava entre 

a) 75,0 e 85,0.   

b) 65,0 e 74,9.   

c) 55,0 e 64,9.   

d) 45,0 e 54,9.   

e) 35,0 e 44,9.   

9. (Unesp)  Uma bolsa térmica com 500 g de água à temperatura inicial de 60 ºC é empregada para tratamento da dor nas costas de um paciente. Transcorrido um certo tempo desde o início do tratamento, a temperatura da água contida na bolsa é de 40 ºC.

Considerando que o calor específico da água é 1 cal/(g.ºC), e supondo que 60% do calor cedido pela água foi absorvido pelo corpo do paciente, a quantidade de calorias recebidas pelo paciente no tratamento foi igual a 

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a) 2 000.   

b) 4 000.   

c) 6 000.   

d) 8 000.   

e) 10 000.   

10. (Unesp)  Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100 g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor específico da água é de 1 cal/g ºC e o da areia é 0,2 cal/g ºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água variou sua temperatura em 8 ºC e a areia em 30 ºC. Podemos afirmar que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente, a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a 

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a) 0,4 e 3,0.   

b) 2,4 e 3,6.   

c) 0,4 e 1,2.   

d) 1,2 e 0,4.   

e) 3,6 e 2,4.   

12. (Unesp)  Um termoscópio é um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variação da altura da coluna de um líquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscópio estava submetido era de 10 oC, ele indicava uma altura de 5 mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25 mm, a temperatura era de 15 oC.

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unesp2010_1f_provacg_fis_70.wmf

Quando a temperatura for de 20 oC, a altura da coluna de líquido, em mm, será de 

a) 25.   

b) 30.   

c) 35.   

d) 40.   

e) 45.   

Resposta da questão 1:
[D]

Resposta da questão 2:
[B]

Resposta da questão 3:
[B]

Resposta da questão 4:
[C] 

Resposta da questão 5:
[A] 

Resposta da questão 6:
[C]

Resposta da questão 7:
[C] 

Resposta da questão 8:
[C]

Resposta da questão 9:
[C]

Resposta da questão 10:
[C]

Resposta da questão 11:
[D]

Resposta da questão 12:
[E]