Exercícios sobre calor específico

Teste seus conhecimentos com esta lista de exercícios sobre calor específico, quantidade de energia térmica que se fornece a um corpo para que a sua temperatura varie em 1 ºC. Publicado por: Pâmella Raphaella Melo
Questão 1

(PUC) O calor específico da água é 1 cal/g °C (uma caloria por grama grau Celsius). Isso significa que:

A) para aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer 1 caloria.

B) para diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer 1 caloria.

C) para diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, devem-se retirar 10 calorias.

D) para aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se retirar 1 caloria.

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Alternativa A.

Uma caloria por grama grau Celsius significa que para aumentarmos a temperatura em 1 grau Celsius em 1 grama de água, é necessário fornecer 1 caloria de calor.

Questão 2

(PUC) Admita que o corpo humano transfira calor para o meio ambiente na razão de 2,0 kcal/min. Se esse calor pudesse ser aproveitado para aquecer água de 20 °C até 100 °C, a quantidade de calor transferida em 1 hora aqueceria uma quantidade de água, em kg, igual a:

Dado: calor específico da água = 1,0 kcal/kg °C.

A) 1,2.

B) 1,5.

C) 1,8.

D) 2,0.

E) 2,5.

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Alternativa B.

Primeiramente, descobriremos a quantidade de calor em 1 hora, através da regra de três simples:

2 kcal1 minuto

Q kcal60 minutos

1Q=602 kcal

Q=120 kcal

Calcularemos a massa, através da fórmula da quantidade de calor sensível:

Q=mcT

Q=mc(TfTi)

120=m1(10020)

120=m1(80)

120=m80

m=12080

m=1,5 kg

Questão 3

(Unesp) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível.

Tabela indicando o calor específico de cinco diferentes líquidos em uma questão da Unesp sobre calor específico.

Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:

A) a água.

B) o petróleo.

C) a glicerina.

D) o leite.

E) o mercúrio.

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Alternativa E.

Analisaremos o calor específico e a temperatura através da fórmula do calor específico:

c=QmT

Como todos os líquidos possuem a mesma massa e recebem a mesma quantidade de calor, podemos eliminá-los da fórmula:

c=1T

Então, o calor específico é inversamente proporcional à temperatura. Assim, aquele que apresentará temperatura mais alta é o que apresenta o menor calor específico, sendo o mercúrio.

Questão 4

(PUC) Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50 cal por minuto. Observa-se que 200 g desse líquido se aquecem de 20,0 °C em 20 min. Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g°C)?

A) 0,0125

B) 0,25

C) 5,0

D) 2,5

E) 4,0

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Alternativa B.

Como a potência da fonte térmica é 50 cal/minutos, em 20 minutos o calor será de:

50 calorias1 minuto

Q calorias20 minutos

1Q=5020

Q=1000 calorias fornecidas

Por fim, calcularemos o calor específico através da sua fórmula:

c=QmT

c=100020020

c=10004000

c=0,25 cal/g°C

Questão 5

Qual o calor específico de um corpo de 7500 g que possui uma capacidade térmica de 300 cal/°C?

A) 0,00 cal/g°C

B) 0,01 cal/g°C

C) 0,02 cal/g°C

D) 0,04 cal/g°C

E) 0,03 cal/g°C

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Alternativa D.

Calcularemos o calor específico através da fórmula que o relaciona à capacidade térmica e à massa:

c=Cm

c=3007500

c=0,04 cal/g°C

Questão 6

São necessárias 6000 calorias de calor para que 30 g de uma substância seja aquecida de 10 °C para 90 °C. A partir disso, quanto vale o calor específico e a capacidade térmica dessa substância, respectivamente?

A) 2,5 cal/°C  e 75 cal/°C

B) 3,5 cal/°C  e 65 cal/°C

C) 4,5 cal/°C  e 55 cal/°C

D) 5,5 cal/°C  e 45 cal/°C

E) 6,5 cal/°C  e 35 cal/°C

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Alternativa A.

Primeiramente, calcularemos o calor específico, através da fórmula:

c=QmT

c=600030(9010)

c=60002400

c=2,5 cal/g°C

Então, calcularemos a capacidade térmica através da fórmula que a relaciona ao calor específico e à massa:

C=cm

C=2,530

C=75 cal/°C

Questão 7

Calcule o calor específico de um objeto de 200 g que recebeu 4000 cal de calor e teve sua temperaturada aumentada de 0 ºC para 100 ºC.

A) 0 cal/g°C

B) 0,1 cal/g°C

C) 0,2 cal/g°C

D) 0,3 cal/g°C

E) 0,4 cal/g°C

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Alternativa C.

Calcularemos o calor específico, através da sua fórmula:

c=QmT

c=Qm(TfTi)

c=4000200(1000)

c=4000200(100)

c=400020 000

c=0,2 cal/g°C

Questão 8

Qual das alternativas não corresponde a fatores que afetam o calor específico?

A) forças intermoleculares.

B) impurezas nas substâncias.

C) massa molar.

D) graus de liberdade.

E) campo elétrico.

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Alternativa E.

O campo elétrico não é um dos fatores que alteram o calor específico dos corpos.

Questão 9

Determine a capacidade térmica de uma barra de chumbo de 5 kg e calor específico de 0,0305 cal/g°C.

A) 1,525 cal/°C

B) 15,25 cal/°C

C) 152,5 cal/°C

D) 1 525 cal/°C

E) 15 250 cal/°C

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Alternativa C.

Primeiramente, converteremos a massa de quilogramas para gramas:

5 kg=5000 g

Então, calcularemos a capacidade térmica da barra através da fórmula que a relaciona ao calor específico e à massa:

C=cm

C=0,03055000

C=152,5 cal/°C

Questão 10

Um corpo de 0,3 kg teve a sua temperatura variada em 100 K quando recebeu 900 J de calor. Sabendo disso, qual é o seu calor específico?

A) 15 J/(kgK)

B) 20 J/(kgK)

C) 25 J/(kgK)

D) 30 J/(kgK)

E) 35 J/(kgK)

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Alternativa D.

Calcularemos o calor específico através da sua fórmula:

c=QmT

c=9000,3100

c=30 J/(kgK)

Questão 11

Qual a quantidade de calor fornecido a um copo de água de 800 g de massa que teve a sua temperatura aumentada de 20 °C  a 100 °C, dado que o calor específico da água é de 1 cal/g°C?

A) 36 000 cal

B) 49 000 cal

C) 64 000 cal

D) 81 000 cal

E) 100 000 cal

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Alternativa C.

Nesse caso temos o calor sensível, já que não houve mudança de estado físico, então o calcularemos através da sua fórmula:

Q=mcT

Q=mc(TfTi)

Q=8001(10020)

Q=8001(80)

Q=64 000 cal

Questão 12

Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada em calor específico?

I. O calor específico é medido em J/(kgK).

II. A quantidade de calor é medida em Joule.

III. A massa é medida em metros.

IV. A temperatura é medida em Pascal.

Estão corretas:

A) I, II.

B) III, IV.

C) I, IV.

D) II, III.

E) I, II e IV.

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Alternativa A.

I. O calor específico é medido em J/(kgK). (correta)

II. A quantidade de calor é medida em Joule. (correta)

III. A massa é medida em metros. (incorreta)

A massa é medida em quilograma.

IV. A temperatura é medida em Pascal. (incorreta)

A temperatura é medida em Kelvin.

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