5 exemplos de problemas de calor
1. O estanho, com massa de 2 quilogramas, possui um calor específico de 130 J.kg⁻¹ ° C⁻¹ . A quantidade de calor absorvida pelo estanho para elevar sua temperatura de 50 ° C para 100 ° C é de…
Discussão
Sabe-se que:
Massa (m) = 2 kg
Calor específico do estanho (c) = 130 J.kg -1 C -1
Variação de temperatura (ΔT ) = 100 ° C – 50 ° C = 50 ° C
Pergunta: Calor (Q) absorvido pelo estanho
Resposta:
Fórmula do calor:
Q = mc Δ T
Descrição: Q = calor, m = massa, c = calor específico, ΔT = variação de temperatura
Calor absorvido pelo estanho:
Q = (2 kg)(130 J.kg -1 C -1 )(50 o C)
Q = (100)(130)
Q = 13000 Joules
Q = 1,3 x 10⁴ Joules
2. O cobre, com calor específico de 390 J kg⁻¹ ° C⁻¹ , sofre uma variação de temperatura de 40 ° C. Se o calor absorvido pelo cobre durante a variação de temperatura for de 200 calorias, então a massa do cobre é...
Discussão
Sabe-se que:
Calor específico do cobre (c) = 390 J kg -1 o C -1
Variação de temperatura (ΔT ) = 40 ° C
Calor (Q) = 40 Joules
Pergunta: Massa (m) de cobre
Resposta:
Q = mc Δ T
40 = (m)( 390 )(40 o C)
40 = (m)(390 )(40)
40 = (m)( 390 )(4)
40 = (m)( 1560 )
m = 40/1560
m = 0,026 kg
A massa do cobre é de 26 gramas.
3. Uma massa de água de 20 gramas, com calor específico de 1 cal g⁻¹ ° C⁻¹ , está inicialmente a uma temperatura de 30 ° C. Determine a variação de temperatura da água se a quantidade de calor absorvida por ela for de 300 calorias!
Discussão
Sabe-se que:
Massa (m) = 20 g
Temperatura inicial (T 1 ) = 30 ° C
Calor específico da água (c) = 1 cal gr -1 o C -1
Calor (Q) = 300 cal
Pergunta: Alterações na temperatura da água
Resposta:
Q = mc Δ T
Q = mc (T 2 – T 1 )
300 cal = (20 gr)( 1 cal gr -1 o C -1 )(T 2 – 30 o C)
300 = (20)(1)(T 2 – 30)
300 = 20 (T 2 – 30)
300 = 20 T 2 – 600
300 + 600 = 20 T 2
900 = 20 T 2
T 2 = 900 / 20
T 2 = 45 ° C
Variações de temperatura:
ΔT = 45 ° C – 30 ° C
ΔT = 15 ° C
4. A quantidade de calor necessária para diminuir a temperatura de 4 kg de um líquido com calor específico de 500 J/kg K de 40 oC torna-se 20 oC é…
A. 20 kJ
B. 30 kJ
C. 40 kJ
D. 50 kJ
E. 60 kJ
Discussão:
Conhecido :
Massa (m) = 4 kg
Calor específico (c) = 500 J/kg K = 500 J/kg Co
Variação de temperatura (delta T) = 40 oC - 20 oC = 20 Co
Perguntado :
Calor (Q)
Jawab :
Fórmula de calor :
Q = (m)(c)(delta T)
Q = (4)(500)(20) = 40.000 Joules = 40 kJ
kJ = quilojoule
A resposta correta é C.
5. Um objeto sólido com massa de 2 kg é aquecido de uma temperatura de 30oC torna-se 100oC, requer 7 × 10 calor5 Joule. O calor específico do objeto é…
A. 400 J/kg K
B. 500 J/kg K
C. 700 J/kg K
D. 1000 J/kg K
E. 5000 J/kg K
Discussão:
Conhecido :
Massa (m) = 2 kg
Calor (Q) = 7 × 105 J = 700.000 J
Variação de temperatura (delta T) = 100 oC - 30 oC = 70 Co
Perguntado :
Calor específico (c) ?
Jawab :
c = Q / m T
c = 700.000 J / (2 kg)(70 °Co) = 700.000 J / 140 kg Co
c = 5000 J/kg Co
c = 5000 J/kg K
A resposta correta é E.
