Lista Complementar – Calorimetria e Propagação Térmica 1) Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz bom no preparo. Em algumas casas, a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio. A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior.
Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta ______ a troca de calor com o meio por ________ e o alumínio tenta impedir i mpedir _________. a) impedir - convecção - irradiação do calor b) facilitar - condução - convecção c) impedir - condução - irradiação do calor d) facilitar - convecção - condução 2) Marque a alternativa correta a respeito dos processos de propagação de calor. a) Os processos de propagação de calor por condução e convecção ocorrem em todos os tipos de meios. b) O processo de irradiação de calor ocorre somente no vácuo. c) A convecção é o processo de propagação de calor que proporciona o efeito das brisas marítimas. d) A condução térmica ocorre somente em líquidos. e) A irradiação é um processo de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas pertencentes ao espectro visível. 3) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com c om essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção b) radiação e condução c) convecção e radiação d) condução e convecção e) condução e radiação 4) A temperatura durante a mudança de estado, para uma dada substância, a) é sempre maior que zero b) é sempre menor que zero c) varia conforme o estado de agregação da substância d) é sempre constante e) varia independentemente do estado de agregação da substância
5) A transmissão de calor por convecção só é possível: a) no vácuo b) nos sólidos c) nos líquidos d) nos gases e) nos fluidos em geral. 6) Sobre a transmissão de calor por condução, é correto afirmar que: a) ocorre somente nos sólidos; b) pode ocorrer no vácuo; c) caracteriza-se pela transmissão de calor entre partículas em razão da di ferença de temperatura; d) caracteriza-se pelo transporte de matéria entre regiões de um fluído em razão da diferença de densidade. 7) Observe as afirmações a seguir: I- O Sol aquece a Terra por meio do processo de _____________ térmica; II- As panelas são feitas de metal porque esses materiais têm maior capacidade de transmissão de calor por _______________; III- Os aparelhos de ar-condicionado devem ficar na parte superior de uma sala para facilitar o processo de __________________. As palavras que completam as frases acima corretamente de acordo com os princípios físicos dos processos de transmissão de calor são, respectivamente: a) condução, convecção, irradiação; b) convecção, irradiação, condução; c) irradiação, convecção, condução; d) irradiação, condução, convecção; e) condução, irradiação, convecção. 8) Selecione a alternativa que supre as omissões das afirmações seguintes: I - O calor do Sol chega até nós por _________________________. II - Uma moeda bem polida fica __________ quente do que uma moeda revestida de tinta preta, quando ambas são expostas ao sol. III - Numa barra metálica aquecida numa extremidade, a propagação do calor se dá para a outra extremidade por ________________________. a) radiação - menos - convecção. b) convecção - mais - radiação. c) radiação - menos - condução. d) convecção - mais - condução. e) condução - mais - radiação. 9) Julgue as afirmações a seguir: I – A transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles; II – A convecção térmica é um processo de propagação de calor que ocorre apenas nos sólidos; III – O processo de propagação de calor por irradiação não precisa de um meio material para ocorrer. Estão corretas:
a) Apenas I b) Apenas I e II c) I, II e III d) I e III apenas e) Apenas II e III. 10) Sobre os processos de propagação de calor, analise as alternativas a seguir e marque a incorreta: a) a convecção é observada em líquidos e gases. b) a condução de calor pode ocorrer em meios materiais e no vácuo. c) o processo de propagação de calor por irradiação pode ocorrer sem a existência de meio material; d) o calor é uma forma de energia que pode se transferir de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. e) O processo de convecção térmica consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido em razão da diferença de densidade entre as partes do fluido. 11) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: a) convecção do ar aquecido b) condução do calor c) irradiação da luz e do calor d) reflexão da luz 12) Os exaustores na foto abaixo são dispositivos usados para retirar o ar quente do interior de um ambiente, sem qualquer acionamento artificial.
Mesmo assim, as hélices dos exaustores giram. Uma explicação correta para o movimento das hélices é: a) a passagem do ar quente da parte interna para a externa, através do exaustor. b) a passagem do ar quente da parte externa para a interna, através do exaustor. c) a passagem do ar frio da parte externa para a interna, através do exaustor. d) a propagação do calor por condução da parte interna para o meio exterior. e) a propagação do calor por irradiação da parte interna para o meio exterior. 13) Analise as afirmações referentes à condução térmica e marque verdadeiro ou falso: ( ) Para que um pedaço de carne cozinhe mais rapidamente, pode-se introduzir nele um espeto metálico. Isso se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor de calor. ( ) Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia (na forma de calor) do corpo humano para o ambiente, devido ao fato de o ar ambiente, devido ao fato de o ar aprisionado entre suas fibras ser um bom isolante térmico.
( ) Devido à condução térmica, uma barra de metal mantém-se a uma temperatura inferior à de uma barra de madeira colocada no mesmo ambiente. V-V-F 14) Calor é uma forma de energia que se transfere de um corpo para outro em virtude de uma diferença de temperatura entre eles. Há três processos de propagação de calor: condução, convecção e radiação. Em relação à transferência de calor, afirma-se que: I. Em dias frios, os pássaros costumam eriçar suas penas para acumular a r entre elas. Nesse caso, o ar acumulado constitui-se em um bom isolante térmico diminuindo as trocas de calor, por condução, com o ambiente. II. Correntes de convecção na atmosfera costumam ser aproveitadas por aviões planadores e asas delta para ganharem altura. Tais correntes são originadas por diferenças de temperaturas entre duas regiões quaisquer da Terra. III. As paredes internas das garrafas térmicas sã o espelhadas com o objetivo de diminuir as trocas de calor por radiação. Está correto o que se afirma em a) I, II e III. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) apenas III. 15) Em uma sauna, ligada há muito tempo de forma que a temperatura permaneça constante, uma pessoa sente queimar a pele quando se encosta numa cabeça de prego mal cravado na madeira. No entanto, o ar dentro da sauna não lhe queima a pele. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). (01) A cabeça do prego queima a pele mais do que o ar porque está a uma temperatura maior que a do ar dentro da sauna. (02) A cabeça do prego queima a pele mais do que o ar porque o material do prego é mais condutor de calor que o ar. (04) A cabeça do prego queima a pele mais do que o ar porque o calor específico do prego é maior que o do ar contido na sauna. (08) A cabeça do prego queima a pele mais do que o ar porque está a uma temperatura maior e transfere calor mais rapidamente do que a temperatura do ar. (16) A cabeça do prego queima a pele mais do que o ar porque o ar é melhor isolante térmico que o material do prego. R- (02 + 16)=18 16) Com relação aos processos de transferência de calor, considere as seguintes afirmativas: 1. A condução e a convecção são processos que dependem das propriedades do meio material no qual ocorrem. 2. A convecção é um processo de transmissão de calor que ocorre somente em metais. 3. O processo de radiação está relacionado com a propagação de ondas eletromagnéticas. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 17) Analise as situações a seguir descritas, considerando-se o processo de transferência de calor relacionado a cada uma delas: I – Um legume se aquece ao ser colocado dentro de uma panela com água fervente. II – O congelador, localizado na parte superior de uma geladeira, resfria todo o interior da mesma. III – Os componentes eletrônicos de aparelhos, em funcionamento, de uma estação espacial, transmitem calor para o espaço. As situações I, II e III correspondem, respectivamente, aos processos de a) condução, convecção e condução. b) convecção, radiação e convecção. c) condução, convecção e radiação. d) radiação, condução e radiação. 18) Para derreter uma barra de um material de 1kg é necessário aquecê-lo até a temperatura de 1000°C. Sendo a temperatura do ambiente no momento analisado 20°C e o calor específico do material 4,3 J/ kg.°C, qual a quantidade de calor necessária para derreter a barra? ( Como as unidades estão todas no mesmo padrão, não é necessário converter nenhuma unidade. Nesse caso, a resposta deverá ser dada em joule) Q = 4214 J 19) Um bloco de ferro de 78,5g é resfriado de 300°C para 0°C. Quantas calorias o bloco perde para o ambiente? Dado: calor específico do ferro=0,11cal/g.°C Q = - 2590,5 cal 20) Uma barra de ferro de massa de 4kg é exposta a uma fonte de calor e tem sua temperatura aumentada de 30 ºC para 150 ºC. Sendo o calor específico do ferro c = 0,119 cal/g.ºC, a quantidade de calor recebida pela barra é aproximadamente: Dica: Lembre-se de transformar a massa para gramas. a) 45 kcal b) 57,1 kcal c) 100 kcal d) 12,2 kcal e) 250,5 kcal 21) Quanta energia na forma de calor deve ser dada a uma panela de ferro de 300 g para que sua temperatura seja elevada em 100 ºC? Considere o calor específico da panela como c = 0,11 cal/g.ºC Q = 3300 cal 22) O calor específico de uma determinada substância é igual a 0,50 cal/g°C. Para que a temperatura de uma amostra de 10 g dessa substância varie de 10°C, é preciso que a amostra absorva, no mínimo: a) 0,50 cal b) 1,0 cal c) 50 cal d) 25 cal e) 50 cal
23) Um bloco de 600 g de prata, inicialmente a 20 ºC, é aquecido até 70 ºC e recebe 1680 calorias. Determine o calor específico da prata. c = 0,056 cal/gºC 24) Um quilograma (transforme para gramas) de glicerina, de calor específico 0,6 cal/gºC, inicialmente a – 30 ºC, recebe 12 000 cal de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina: a) 5 ºC. b) 9 ºC. c) 6 ºC. d) – 10 ºC.
Dica para resolução: Q = m.c.∆ Como ∆ = − Fica assim: 12000 = 1000.0,6.( − (−30)) 12000 = 600 ( + 30) 1200 = 600. +18000 Agora é só resolver isolando o . 25) Para elevar a temperatura de 200 g de uma certa substância, de calor específico igual a 0,6cal/gºC , de 20°C para 50°C, será necessário fornecer-lhe uma quantidade de energia na forma de calor igual a: a) 120 cal b) 600 cal c) 900 cal d) 1800 cal e) 3600 cal 26) A temperatura normal do corpo humano é de 36,5 °C. Considere uma pessoa de 80 Kg (transforme para gramas) de massa e que esteja com febre a uma temperatura de 40°C. Admitindo que o corpo seja feito basicamente de água, podemos dizer que a quantidade de energia, em quilocalorias (kcal), que o corpo dessa pessoa gastou para elevar sua temperatura até este estado febril, deve ser mais próxima de: Dado: calor específico da água c = 1,0 cal/g°C a) 200. b) 280. c) 320. d) 360. e) 420. Q= 280.000 cal ou Q = 280 kcal.
