FÍSICA — Calorimetria

Lista de Revisão — Calorimetria

Escalas Termométricas • Calor Sensível • Calor Latente • Equilíbrio Térmico

Prof. Jonas Pinheiro

10 Questões

🌡️ Calorimetria — Lista de Revisão
Nome:
Turma:
Data:

📐 Fórmulas de Referência

Grandeza / RelaçãoFórmulaObservação
Celsius → Fahrenheit TF = (9/5) · TC + 32 TC em °C, TF em °F
Fahrenheit → Celsius TC = (5/9) · (TF − 32) Inversa da fórmula acima
Celsius ↔ Kelvin TK = TC + 273 0 K = −273 °C (zero absoluto)
Calor sensível Q = m · c · ΔT m: massa (g)  |  c: calor específico (cal/g·°C)  |  ΔT = Tf − Ti
Calor latente Q = m · L L: calor latente (cal/g) — sem variação de temperatura
Equilíbrio térmico Qcedido + Qrecebido = 0 Sistema isolado — calor total conservado

📋 Constantes Térmicas

SubstânciaCalor específico c (cal/g·°C)Calor latente (cal/g)
Água líquida1,0Lfusão = 80  |  Lvaporização = 540
Gelo0,5—
Ferro0,11—
Alumínio0,22—
Bloco 1 — Conversão de Escalas Termométricas
Questão 01 CONVERSÃO
Um laboratório registra a temperatura de um experimento como 127 °C.

a) Converta essa temperatura para a escala Kelvin.
b) Por que a escala Kelvin não possui valores negativos?
Questão 02 CONVERSÃO
Uma receita americana indica que o forno deve ser aquecido a 68 °F.

a) Converta essa temperatura para graus Celsius.
b) Essa temperatura é adequada para assar um bolo? Justifique com base no valor encontrado.
Questão 03 CONVERSÃO
A temperatura de ebulição da água ao nível do mar é 373 K.

a) Converta essa temperatura para graus Celsius.
b) Em seguida, converta o resultado para graus Fahrenheit.
c) O valor em Fahrenheit é um número conhecido? O que ele representa?
Bloco 2 — Calor Sensível: Q = m · c · ΔT
Questão 04 CÁLCULO
Uma peça de ferro com massa de 500 g é aquecida de 20 °C até 80 °C. O calor específico do ferro é c = 0,11 cal/g·°C.

a) Calcule a variação de temperatura ΔT.
b) Calcule a quantidade de calor absorvida pela peça.
Questão 05 CÁLCULO
Um bloco de alumínio de 400 g encontra-se a 100 °C e é resfriado até 25 °C. O calor específico do alumínio é c = 0,22 cal/g·°C.

a) O bloco cedeu ou absorveu calor? Como o sinal de ΔT indica isso?
b) Calcule a quantidade de calor trocada.
Bloco 3 — Calor Latente: Q = m · L
Questão 06 CÁLCULO
Uma panela contém 200 g de água já a 100 °C. Para transformar toda essa água em vapor, mantendo a temperatura constante, quantas calorias são necessárias? (Lv = 540 cal/g)

a) Durante a vaporização, a temperatura da água muda? Explique.
b) Calcule o calor necessário para a vaporização completa.
Questão 07 CÁLCULO
Em uma fábrica de gelo, 150 g de água a 0 °C são solidificados completamente. (Lf = 80 cal/g)

a) O processo de solidificação libera ou absorve calor?
b) Calcule a quantidade de calor envolvida.
Bloco 4 — Equilíbrio Térmico
Questão 08 CÁLCULO
Em um recipiente termicamente isolado, misturam-se 300 g de água a 80 °C com 100 g de água a 20 °C. Considere c = 1 cal/g·°C.

a) Qual corpo cede calor e qual recebe?
b) Calcule a temperatura de equilíbrio térmico da mistura.
Questão 09 MASSA INCÓGNITA
Uma massa desconhecida de água a 90 °C é misturada com 300 g de água a 10 °C em um recipiente isolado. O sistema atinge equilíbrio térmico a 30 °C. Considere c = 1 cal/g·°C.

a) Escreva a equação do equilíbrio térmico (Qcedido + Qrecebido = 0).
b) Determine a massa de água quente.
Bloco 5 — Processo Multietapa
Questão 10 MULTIETAPA
Determine a quantidade total de calor necessária para transformar 100 g de gelo a −10 °C em água líquida a 20 °C. O processo ocorre em três etapas:

Etapa 1: Aquecer o gelo de −10 °C até 0 °C  (cgelo = 0,5 cal/g·°C)
Etapa 2: Fundir o gelo a 0 °C  (Lf = 80 cal/g)
Etapa 3: Aquecer a água de 0 °C até 20 °C  (cágua = 1 cal/g·°C)

a) Calcule o calor de cada etapa separadamente.
b) Calcule o calor total Qtotal.
c) Durante qual etapa a temperatura permanece constante? Por quê?
Prof. Jonas Pinheiro Acorda pra Física