Busca de Exercícios - UNESP - _ Trocas de Calor _ Aprenda a usar!

Em um experimento de calorimetria realizado no nível do mar, um estudante colocou 600 g de água a 10 ºC e 100 g de gelo a —40 ºC em um calorímetro ideal, onde já existiam 800 g de água a 5 ºC, em equilíbrio térmico com o calorímetro. Termômetro 600 g de água líquida a 10 ºC + Calorimetro 100 g de gelo a-40°C Sabendo que o calor especifico da agua liquida é 1 cal/(g-°C), que o calor especifico do gelo é 0,5 cal/(g-°C) e que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, depois de atingido o novo equilíbrio térmico havia, dentro do calorímetro, (A) 1500 g de água líquida a 10 ºC. (B) 1450 g de água líquida e 50 g de gelo a 0ºC. (C) 1500 g de gelo a -5 ºC. (D) 1500 g de água líquida a O ºC. (E) 1500 g de gelo a 0 ºC.

O gráfico mostra o fluxo térmico do ser humano em função da temperatura ambiente em um experimento no qual o metabolismo basal foi mantido constante. A linha azul re- presenta o calor trocado com o meio por evaporação (E) e a linha vermelha, o calor trocado com o meio por radiação e convecção (RC). Fluxo térmico (kcal/m?) 100+ PN Or E -50 + —100+ RC —150 40 36 32 28 24 20 16 Temperatura ambiente (°C) (Eduardo A. C. Garcia. Biofísica, 1997. Adaptado.) Sabendo que os valores positivos indicam calor recebido pelo corpo e os valores negativos indicam o calor perdido pelo corpo, conclui-se que: (A) em temperaturas entre 36 “C e 40 ºC, o corpo recebe mais calor do ambiente do que perde. (B) à temperatura de 20 ºC, a perda de calor por evapora- ção é maior que por radiação e convecção. (C) a maior perda de calor ocorre à temperatura de 32 ºC. (D) a perda de calor por evaporação se aproxima de zero para temperaturas inferiores a 20 ºC. (E) à temperatura de 36 *C, não há fluxo de calor entre o corpo e o meio.

Para testar os conhecimentos de termofísica de seus alunos, o professor propõe um exercício de calorimetria no qual são misturados 100 g de água líquida a 20 °C com 200 g de uma liga metálica a 75 °C. O professor informa que o calor especi- fico da água líquida é 1 cal(g -“C) e o da liga é 0,1 cal/(g -ºX), onde X é uma escala arbitrária de temperatura, cuja relação com a escala Celsius está representada no gráfico. 4 0x (0X) MM 0 10 8 °C) Obtenha uma equação de conversão entre as escalas X e Celsius e, considerando que a mistura seja feita dentro de um calorímetro ideal, calcule a temperatura final da mistura, na escala Celsius, depois de atingido o equilíbrio térmico.

Um cubo de gelo com massa 67 ge a —15 °C é colocado em um recipiente contendo água a 0 ºC. Depois de um certo tempo, estando a água e o gelo a 0 ºC, verifica-se que uma pequena quantidade de gelo se formou e se agregou ao cubo. Considere o calor específico do gelo 2090 J/(kg-°C) e 0 calor de fusão 33,5 x 104 J/kg. Calcule a massa total de gelo no recipiente, supondo que não houve troca de calor com o meio exterior.