Exercícios Resolvidos: Calorimetria

Leia o resumo “O que é Calorimetria?” e resolva os exercícios abaixo.

1. (CEFET-SP) Calor é:

a) energia em trânsito de um corpo para outro, quando entre eles há diferença de temperatura
b) medido em graus Celsius
c) uma forma de energia que não existe nos corpos frios
d) uma forma de energia que se atribui aos corpos quentes
e) o mesmo que temperatura

2. (ENEM-MEC) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água.  A água circula, conforme mostra o esquema abaixo.

Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, “Energia solar e fontes alternativas”. Hemus, 1981.

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:

I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.
II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.
III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.

Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):

a) I
b) I e II
c) II
d) I e III
e) II e III

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

a) para se  aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria.
b) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se fornecer um caloria.
c) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, devem-se retirar 10 calorias.
d) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama de água, deve-se retirar um caloria.

4. (ENEM-MEC) A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradiá-la para o espaço.

O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m². Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6 × 10²² J. Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0°C em água líquida seja igual a 3,2 × 10⁵ J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos pólos (a 0°C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre

a) 20 e 40.
b) 40 e 60.
c) 60 e 80.
d) 80 e 100.
e) 100 e 120.

GABARITO

1. A

a) Correta. É exatamente a definição de calor.
b) Errada. Graus Celsius é uma escala termométrica.
c) Errada. Se o corpo frio entrar em contato com algum corpo que esteja com uma temperatura diferente da dele, haverá calor.
d) Errada. É uma forma de energia em trânsito de um corpo para outro, quando entre eles há diferença de temperatura.
e) Errada. Temperatura é o nível de agitação das moléculas.

2. E

I. Errada. Se o reservatório for de metal, material que realmente conduz melhor o calor, a água acabará perdendo calor mais facilmente para o reservatório. Essa não é a intenção.

II. Correta. É exatamente para isso que serve.

III. Correta. As cores mais escuras absorvem mais a energia da luz.

3. A

O calor específico da água, com essas unidades, querem dizer exatamente que, para variar um grau Celsius de um grama de água, é preciso fornecer a ela uma caloria de energia.

4. B

Para derreter 1kg de gelo a 0°C, precisamos de 3,2 x 10⁵J.
A terra acumula  de energia cerca de 1,6 x 10²²J.
Iremos fazer uma regra de três simples, para saber a massa de gelo que a energia acumulada pela terra é capaz de derreter.

1kg ——-3,2×10⁵ J
mkg——-1,6×10²²J

m= 1,6×10²²/ 3,2×10⁵

m= 0,5×10¹⁷Kg = 50×10¹² toneladas