Exercícios sobre calor latente
Com estes exercícios sobre calor latente, você poderá avaliar os seus conhecimentos acerca do calor necessário para que uma amostra mude de fase.
Publicado por: Pâmella Raphaella MeloQuestões
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Questão 1
(Uerj - adaptada) Em um laboratório, um corpo com massa de 30 g, inicialmente em sua temperatura de fusão, é aquecido durante 140s por uma fonte térmica de potência constante igual a 15 cal/s. Com o aquecimento, o corpo passa completamente do estado sólido para o estado líquido, mantendo sua temperatura constante.
Admitindo que toda a energia liberada pela fonte térmica seja integralmente absorvida pelo corpo, calcule, em cal/g, o seu calor latente de fusão.
LETRA B
Como não houve alteração da temperatura, a energia foi ganha através da mudança de estado, então calcularemos o calor latente de fusão através da fórmula do calor latente:
\(Q=m\cdot L\)
Como não foi fornecida a informação da quantidade de calor, mas da potência e o tempo em que ficou aquecido, consideraremos que o calor é dado pelo produto entre a potência e a variação de tempo:
\(P\cdot∆t=m\cdot L\)
\(15\cdot140=30\cdot L\)
\(L=\frac{15\cdot140}{30}\)
\(L=70{cal}/{g}\)
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Questão 2
(Uerj) O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.
O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a:
LETRA A
Calcularemos o calor latente de fusão através da sua fórmula:
\(Q=m\cdot L\)
\(1000-300=10\cdot L\)
\(700=10\cdot L\)
\(L=\frac{700}{10}\)
\(L=70{cal}/{g}\)
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Questão 3
O que acontece com o calor latente quanto aumentamos a quantidade de calor sem alterar a massa do corpo?
LETRA E
Ao aumentar a quantidade de calor, mantendo a massa do corpo inalterada, o calor latente também aumenta.
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Questão 4
Determine a quantidade de calor necessária para que ocorra a evaporação de 80% da massa de álcool, sabendo que o seu calor latente é de 200 cal/g e sua massa era de 600 gramas.
LETRA A
Calcularemos a quantidade de calor através da fórmula do calor latente:
\(Q=m\cdot L\)
Q = 80%∙m∙L
\(Q=\frac{80}{100}\cdot600\cdot200\)
\(Q=\frac{80}{100}\cdot600\cdot200\)
\(Q=96 \ 000\)
\(Q=96 \ kcal\)
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Questão 5
Uma amostra de substância recebe 400 kcal de calor a fim de sofrer uma completa vaporização. Considerando que a sua massa era de 800 gramas, calcule o calor latente de vaporização dessa amostra.
Dado: 1 kcal = 1000 cal
LETRA E
Calcularemos o calor latente através da sua fórmula:
\(Q=m\cdot L\)
\(400000=800\cdot L\)
\(L=\frac{400000}{800}\)
\(L=500{cal}/{g}\)
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Questão 6
Qual dos tipos de calor abaixo é aquele em que temos uma transição de fase caracterizada por liberação ou absorção de calor sem grandes variações de temperatura?
LETRA C
O enunciado descreve o conceito do calor latente, em que temos mudança de estado físico sem alteração da temperatura.
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Questão 7
Calcule a quantidade de calor recebido por um líquido de 100g que não variou sua temperatura, sabendo que seu calor latente é de 30 cal/g.
LETRA D
Calcularemos a quantidade de calor através da fórmula do calor latente:
\(Q=m\cdot L\)
\(Q=100\cdot30\)
\(Q=3000\ cal\)
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Questão 8
Calcule a quantidade de calor necessária para que ocorra a evaporação de 20% da massa de água, sabendo que o calor latente de vaporização da água é de 540 cal/g e que a massa de água é de 5000 gramas.
LETRA B
Calcularemos a quantidade de calor através da fórmula do calor latente:
\(Q=m\cdot L\)
Q = 20% ∙ m ∙ L
\(Q=\frac{20}{100}\cdot5000\cdot540\)
\(Q=540000\)
\(Q=540\ kcal\)
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Questão 9
Entre as alternativas, quais correspondem a tipos de calor latente?
I. Calor latente de fusão.
II. Calor latente específico.
III. Calor latente de vaporização.
IV. Calor latente sensível.
LETRA C
O calor latente pode ser de vaporização ou de fusão dependendo do processo que está ocorrendo na amostra.
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Questão 10
Calcule o calor latente de fusão de um metal inicialmente sólido de massa 250 gramas, sabendo que a quantidade de calor absorvido por ele é de 5000 calorias.
LETRA A
Calcularemos o calor latente através da sua fórmula:
\(Q=m\cdot L\)
\(5000=250\cdot L\)
\(L=\frac{5000}{250}\)
\(L=20{cal/}{g}\)
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Questão 11
Um líquido recebe uma quantidade de calor de 5000 calorias sem variar sua temperatura. Sabendo que o seu calor latente é de 25 cal/g, calcule a massa do líquido.
LETRA B
Calcularemos a massa do líquido através da fórmula do calor latente:
\(Q=m\cdot L\)
\(5000=m\cdot25\)
\(m=\frac{5000}{25}\)
\(m=200\ g\)
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Questão 12
Quais das alternativas apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada em calor latente?
I. A quantidade de calor é medida em Joule.
II. A massa é medida em Joule.
III. O calor latente de fusão é medido em quilograma por Joule.
IV. O calor latente de vaporização é medido em Joule por quilograma.
LETRA E
Apenas as alternativas I e IV estão corretas. Abaixo, em vermelho, vemos a correção das alternativas incorretas.
I. Correta.
II. Incorreta. A massa é medida em quilograma.
III. Incorreta. O calor latente de fusão é medido em Joule por quilograma.
IV. Correta.