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    ESTUDO DA FÍSICA    

 

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MUDANÇA DE FASE 
 

BOA SORTE

 
Questão 1   
 
 
Num copo de capacidade térmica desprezível tem-se inicialmente 170 cm3 de água a 20° C. Para resfriar a água colocam-se algumas pedras de gelo, de massa total 100 g, com temperatura de -20° C. Desprezando as perdas de calor com o ambiente e sabendo que após um intervalo de tempo há o equilíbrio térmico entre a água líquida e o gelo, a massa de gelo remanescente no copo é:
Dados:
densidade da água = 1,0 g/cm3
calor específico da água = 1,0 cal/g°C
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C
a) zero
b) 15 g
c) 30 g
d) 38 g
e) 70 g
 
 
Questão 2 
 

Em uma experiência, tomamos um corpo sólido a 0° C e o aquecemos por meio de uma fonte térmica de potência constante. O gráfico abaixo mostra a temperatura desse corpo em função do tempo de aquecimento. A substância que constitui o corpo tem, no estado sólido, calor específico igual a 0,6 cal/g°C. O calor latente de fusão da substância desse corpo é:
a) 40 cal/g
b) 50 cal/g
c) 60 ca/g
d) 70 ca/g
e) 80 cal/g

 

 
 
 
Questão 3 
 
Um “cubinho” de gelo de massa 20 g, se encontra inicialmente a – 20 °C. A quantidade de calor que esse gelo necessita para atingir a temperatura de 0° C e derreter totalmente é igual à quantidade de calor que a massa de 100 cm3 de água necessita para ter sua temperatura elevada de 20 °C até:
Dados:
densidade da água = 1,0 g/cm3
calor específico da água = 1,0 cal/g°C
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C
a) 26° C
b) 28° C
c) 36° C
d) 38° C
e) 100° C

 

 
 
Questão 4 
 

Em uma experiência aquecemos 270 g de água (calor específico = 1 cal/g.°C e calor latente de vaporização = 540 cal/g) contida em uma panela, por meio de uma fonte térmica de potência calorífica constante. O gráfico ao lado mostra a variação da temperatura da água em função do tempo, contado a partir do início do aquecimento. Após 5 minutos do início do aquecimento, a massa de água líquida contida no interior da panela é:
a) 210 g
b) 180 g
c) 120 g
d) 60 g
e) 30 g

  

 

 
Questão 5 
 
Sob pressão normal, uma chama constante gasta 3 minutos para elevar a temperatura de certa massa de água (calor específico = 1 cal/g.°C) de 10 °C até 100 °C. Nessa condição, admitido que o calor proveniente da chama seja recebido integralmente pela água, o tempo decorrido somente para a vaporização total da água será de:
Dado: calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
a) 9 minutos 
b) 12 minutos 
c) 15 minutos 
d) 18 minutos 
e) 21 minutos  
 
 
Questão 6 
 
Um pequeno bloco de gelo (água em estado sólido), que se encontra inicialmente a - 20° C é colocado rapidamente no interior de uma garrafa de capacidade térmica desprezível, que contém 250 cm3 de água pura a 18 °C. O equilíbrio térmico do sistema dá-se a 0 °C e, a esta temperatura, toda a água existente no interior da garrafa encontra-se em estado líquido. A massa deste bloco de gelo é:
Dado:
Calor específico da água líquida ........... = 1,00 cal/(g.°C)
Calor específico da água sólida (gelo).... = 0,50 cal/(g.°C)
Calor latente de fusão do gelo ............. = 80 cal/g
Densidade da água líquida .................. = 1,00 g/cm3
a) 25 g
b) 50 g
c) 56,25 g
d) 272 g
e) 450 g

 

 

 
Questão 7 
 
Num laboratório, situado ao nível do mar, massas iguais de água líquida e gelo (água sólida) estão há um bom tempo em um recipiente de paredes adiabáticas e de capacidade térmica desprezível. Introduzindo-se 100 g de água fervente nesse recipiente, verifica-se que, após alguns minutos, se atinge o equilíbrio térmico do sistema, e que nele só existe água líquida a 0 °C. A massa de gelo existente no recipiente, no início da experiência, era:
Dados:
calor específico da água sólida (gelo) = 0,50 cal/(g°C)
calor específico da água líquida = 1,00 cal/(g°C)
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
a) 50 g
b) 62,5 g
c) 80,0 g
d) 100 g
e) 125 g

 

 
Questão 8 
 
No rótulo da embalagem de um produto importado está escrito: “conservar sob temperaturas de 5° F a 23° F”. Se o ponto de fusão deste produto é – 4° C e o de ebulição é 40° C, conclui-se que, no intervalo de temperatura recomendado, o produto se encontra:
a) sempre no estado sólido.
b) sempre no estado líquido.
c) sempre no estado gasoso.
d) no estado líquido e no estado gasoso.
e) no estado sólido e no estado líquido.

 

 
Questão 9 
 
Necessita-se aquecer um corpo, de capacidade térmica C = 300 cal/ºC, que se encontra inicialmente à temperatura de 113º F. A quantidade de calor necessária para esse aquecimento é a mesma que um pedaço de gelo, de 150 g, a 0º C, deve receber para fundir-se totalmente. Sabendo-se que esse corpo não sofre mudança de estado de agregação molecular durante o aquecimento, sua temperatura final será:
Dado: Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
a) 153 ºF
b) 185 ºF
c) 198 ºF
d) 217 ºF
e) 253 ºF
 
 
 
Questão 10 
 

Encostado em um dos lados de uma placa de cobre, temos vapor de água a 100 ºC e, encostado do outro lado desta mesma placa, temos gelo a 0 ºC. Considere que o calor somente pode se propagar do vapor para o gelo e que o sistema se encontra ao nível do mar. Sabendo que em 1,0 minuto são fundidos 90 g de gelo e que não há variação de temperatura, o fluxo de calor que atravessa a placa é de
Dados:
Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
Calor latente de fusão da água = 80 cal/g
a) 80 cal/s
b) 100 cal/s
c) 120 cal/s
d) 140 cal/s
e) 160 cal/s
 
 
 

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