Exercícios

Questões de Calorimetria – 9º ano – parte 2

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A calorimetria estuda as trocas de calor entre corpos e suas consequências, como a variação de temperatura e as mudanças de estado físico. Neste conjunto, você vai aplicar ideias de calor específico, capacidade térmica, equilíbrio térmico e calor latente em situações do cotidiano.

As questões foram elaboradas para exigir interpretação cuidadosa, raciocínio quantitativo e atenção aos conceitos do tema. Leia cada contexto com calma, compare as alternativas e escolha a resposta que melhor representa o comportamento térmico descrito.

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Questões de Calorimetria – 9º ano – parte 2

Questão 01

1. Em um experimento, 200 g de água a 80 °C são misturados com 300 g de água a 20 °C, sem perdas de calor para o ambiente. A temperatura final de equilíbrio fica mais próxima de

Gabarito: alternativa B). Correta. Em misturas de mesma substância, a temperatura final é uma média ponderada pelas massas.

Comentários por alternativa:

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  • A) A média ponderada fica acima de 50 °C, não tão baixa.
  • B) Correta. Em misturas de mesma substância, a temperatura final é uma média ponderada pelas massas.
  • C) As massas não são iguais; a conta precisa considerar a quantidade de água.
  • D) A temperatura final não preserva parte do calor como valor separado; ocorre equilíbrio.
  • E) A água fria influencia, mas não determina sozinha o resultado.

Questão 02

2. Um aluno aquece a mesma massa de dois líquidos diferentes com a mesma quantidade de calor. O líquido X aumenta 10 °C, enquanto o líquido Y aumenta 25 °C. Isso indica que

Gabarito: alternativa D). Correta. Para a mesma massa e o mesmo calor recebido, menor variação de temperatura indica maior calor específico.

Comentários por alternativa:

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  • A) A massa foi informada como a mesma, então não explica o resultado.
  • B) Maior aumento de temperatura sugere menor, não maior, calor específico.
  • C) Receber o mesmo calor não garante o mesmo calor específico.
  • D) Correta. Para a mesma massa e o mesmo calor recebido, menor variação de temperatura indica maior calor específico.
  • E) A informação dada não permite concluir massa menor.

Questão 03

3. Em uma garrafa térmica, 150 g de café a 90 °C são colocados em contato com 50 g de leite a 10 °C. Admitindo que ambos tenham o mesmo calor específico e sem perdas externas, a temperatura de equilíbrio será

Gabarito: alternativa A). Correta. Com mesmo calor específico, a temperatura final é a média ponderada pelas massas e temperaturas iniciais.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Com mesmo calor específico, a temperatura final é a média ponderada pelas massas e temperaturas iniciais.
  • B) O café não mantém vantagem suficiente para chegar a 75 °C.
  • C) A massa quente é maior, mas a temperatura final ainda fica abaixo de 70 °C.
  • D) A diferença térmica não é dividida ao meio sem considerar as massas.
  • E) O ponto médio simples não vale quando as massas são diferentes.

Questão 04

4. Um bloco de gelo a 0 °C recebe calor em um recipiente isolado. Durante a fusão, observa-se que a temperatura continua em 0 °C por algum tempo. Isso acontece porque

Gabarito: alternativa E). Correta. Na mudança de estado, o calor absorvido é latente e não provoca aumento de temperatura enquanto a fusão ocorre.

Comentários por alternativa:

  • A) Antes de derreter, o gelo permanece em 0 °C, não acima disso.
  • B) Na fusão, o sistema absorve energia para mudar de estado, não para reduzir energia interna.
  • C) Se o recipiente é isolado, não há troca externa para compensar o aquecimento.
  • D) A temperatura de fusão não muda com a quantidade de gelo, nesse contexto.
  • E) Correta. Na mudança de estado, o calor absorvido é latente e não provoca aumento de temperatura enquanto a fusão ocorre.

Questão 05

5. Para aquecer 500 g de uma substância, foram fornecidos 2 000 cal e a temperatura subiu 8 °C. O calor específico da substância é

Gabarito: alternativa C). Correta. Aplicando c = Q/(m·ΔT), temos c = 2000/(500·8) = 0,125 cal/g °C.

Comentários por alternativa:

  • A) A divisão direta pelo massa ignora a variação térmica.
  • B) Faltou dividir também pela variação de temperatura.
  • C) Correta. Aplicando c = Q/(m·ΔT), temos c = 2000/(500·8) = 0,125 cal/g °C.
  • D) O valor não é igual ao calor total recebido.
  • E) Variação pequena não implica calor específico maior nesse caso.

Questão 06

6. Uma panela com água é aquecida no fogão e a água começa a ferver. Enquanto a ebulição acontece, o termômetro permanece próximo de 100 °C. A melhor interpretação é que

Gabarito: alternativa B). Correta. Na ebulição, o calor latente é usado na mudança de estado, mantendo a temperatura praticamente constante.

Comentários por alternativa:

  • A) Se a temperatura sobe, não é a fase de ebulição mantendo equilíbrio.
  • B) Correta. Na ebulição, o calor latente é usado na mudança de estado, mantendo a temperatura praticamente constante.
  • C) A água continua recebendo calor enquanto ferve.
  • D) A pressão atmosférica influencia o ponto de ebulição, mas não é o motivo da temperatura constante durante a mudança de estado.
  • E) A explicação não descreve o mecanismo térmico correto.

Questão 07

7. Dois metais, A e B, têm a mesma massa e recebem a mesma quantidade de calor. O metal A sofre pequena variação de temperatura; o metal B sofre grande variação. Conclui-se que

Gabarito: alternativa E). Correta. Com mesma massa e mesmo calor recebido, menor variação de temperatura indica maior calor específico.

Comentários por alternativa:

  • A) É o contrário: pequena variação sugere calor específico maior.
  • B) Maior capacidade térmica não explica maior variação com o mesmo calor.
  • C) Densidade não foi informada e não decide a comparação térmica.
  • D) O metal B, com maior variação, tende a menor calor específico.
  • E) Correta. Com mesma massa e mesmo calor recebido, menor variação de temperatura indica maior calor específico.

Questão 08

8. Em um copo térmico, 100 g de água a 30 °C recebem 500 cal. Sabendo que o calor específico da água é 1 cal/g °C e sem mudança de estado, a temperatura final será

Gabarito: alternativa A). Correta. Pela relação Q = m·c·ΔT, temos ΔT = 500/(100·1) = 5 °C, então Tfinal = 35 °C?

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. Pela relação Q = m·c·ΔT, temos ΔT = 500/(100·1) = 5 °C, então Tfinal = 35 °C?
  • B) Na verdade, 500 cal nessa massa elevam a temperatura em 5 °C, não 5 além de 30?
  • C) O acréscimo não chega a 15 °C nesse caso.
  • D) A temperatura não dobra dessa forma.
  • E) Somar calor com temperatura mistura grandezas diferentes.

Questão 09

9. Um recipiente contém 300 g de água a 20 °C. Adiciona-se 100 g de água a 80 °C. Admitindo ausência de perdas, a temperatura final aproxima-se de

Gabarito: alternativa D). Correta. Fazendo o balanço térmico entre massas de mesma substância, chega-se a aproximadamente 35 °C?

Comentários por alternativa:

  • A) O valor é um pouco maior do que o cálculo real.
  • B) A água fria é maior em massa, mas a temperatura final ainda sobe mais.
  • C) A média simples desconsidera as massas.
  • D) Correta. Fazendo o balanço térmico entre massas de mesma substância, chega-se a aproximadamente 35 °C?
  • E) O ponto médio só vale se as massas forem iguais.

Questão 10

10. Um estudante quer derreter completamente 200 g de gelo a 0 °C. O calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g. A quantidade mínima de calor necessária é

Gabarito: alternativa C). Correta. Na fusão, Q = m·L = 200·80 = 16 000 cal.

Comentários por alternativa:

  • A) Estar a 0 °C não dispensa o calor de fusão.
  • B) Elevar a temperatura não é o necessário para fundir o gelo nesse caso.
  • C) Correta. Na fusão, Q = m·L = 200·80 = 16 000 cal.
  • D) Temperatura não entra na fórmula do calor latente.
  • E) O valor não é estimado; deve ser calculado pela fórmula.

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