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Famema · Física

Questões de Termologia e calorimetria da Famema

6 questões oficiais da Famema sobre Termologia e calorimetria, de 2019 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 3 fáceis, 3 médias.

Treine Termologia e calorimetria com 6 questões da Famema

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2 questões de Termologia e calorimetria resolvidas

Questão 1 · Famema 2021 · Questão 38fácil

Sabendo que o calor específico da água tem por definição o valor 1 cal/(g · ºC), um estudante deseja determinar o valor do calor específico de um material desconhecido. Para isso, ele dispõe de uma amostra de 40 g desse material, de um termômetro na escala Celsius, de um recipiente de capacidade térmica desprezível e de uma fonte de calor de fluxo invariável.

Primeiramente, o estudante coloca 100 g de água no interior do recipiente e observa que, para elevar de 20 ºC a temperatura dessa quantidade de água, são necessários 5 minutos de exposição à fonte de calor. Em seguida, o estudante esvazia o recipiente e coloca em seu interior a amostra, verificando que, para elevar de 20 ºC a temperatura da amostra, a exposição à mesma fonte de calor deve ser de 1 minuto apenas.

O valor do calor específico procurado pelo estudante é

  1. A

    0,6 cal/(g · ºC).

  2. B

    0,5 cal/(g · ºC).

  3. C

    0,1 cal/(g · ºC).

  4. D

    0,2 cal/(g · ºC).

  5. E

    0,4 cal/(g · ºC).

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Gabarito: B

A fonte tem fluxo constante: o calor é proporcional ao tempo.

1. Calor que a fonte dá em 5 min (com a água)
Q = m · c · ΔT = 100 × 1 × 20 = 2000 cal
Por minuto: 2000 ÷ 5 = 400 cal/min

2. Amostra aquecida por 1 min
400 = 40 × c × 20
400 = 800 · c
c = 0,5 cal/(g · °C)

Resposta: B

Atenção: a amostra recebe o calor de 1 minuto (400 cal), não o de 5 minutos.

Dica: com a mesma fonte, compare os sistemas pela razão de tempos: Qamostra / Qágua = tamostra / tágua.

Questão 2 · Famema 2019 · Questão 38fácil

Em uma bolsa térmica foram despejados 800 mL de água à temperatura de 90 ºC. Passadas algumas horas, a água se encontrava a 15 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/(g ∙ ºC), que a densidade da água é 1,0 g/mL e admitindo que 1 cal equivale a 4,2 J, o valor absoluto da energia térmica dissipada pela água contida nessa bolsa térmica foi, aproximadamente,

  1. A

    220 kJ.

  2. B

    300 kJ.

  3. C

    50 kJ.

  4. D

    140 kJ.

  5. E

    250 kJ.

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Gabarito: E

1. Massa de água: 800 mL × 1,0 g/mL = 800 g

2. Calor perdido: Q = m · c · ΔT = 800 · 1,0 · (90 – 15) = 800 · 75 = 60 000 cal

3. Em joules: 60 000 × 4,2 = 252 000 J ≈ 250 kJ

Resposta: E

Por que as outras atraem: B (300 kJ) aparece com ΔT = 90 °C (sem descontar os 15 °C); C (50 kJ) aparece com ΔT = 15 °C.

Dica: ΔT é sempre a diferença entre a temperatura final e a inicial; o "valor absoluto" só tira o sinal negativo.