Calorimetria: calor como energia

Orientações aos alunos:
* A atividade dessa semana será através do caderno do aluno 2° bimestre.
* Fazer a leitura das páginas 31 à 33 do caderno do aluno 2° bimestre.
* Responder às questões do caderno do aluno contidas nas páginas 31 à 33.
* Assistir às aulas pelo CMSP, TV, vídeo aulas na plataforma Stoodi sobre calorimetria e calor sensível.
* Enviar as atividades para o E-mail: josecorrei@prof.educacao.sp.gov.br
* Data de entrega das atividades: até 08/07.
* Façam o cadastro gratuito na plataforma Stoodi. No google digitem stoodi, cadastro gratuito, selecione a disciplina (Física), selecionem o conteúdo ( energia cinética, energia potencial gravitacional e energia potencial elástica) e assistam às vídeo aulas.

Revisão.

Calorimetria é o estudo do calo.

Calor é a energia térmica que passa de um corpo mais quente para outro mais frio. A unidade de medida do calor de acordo com o S.I., é o joule (J).

A caloria (cal) é uma unidade usual para medida do calor.

                                                    1 cal = 4,186 J

A quilocaloria (Kcal) é um múltiplo da caloria que corresponde a 1000 cal.

                                                    1 Kcal = 1000 cal

A caloria alimentar é a quilocaloria. Assim 1 caloria alimentar = 1 Kcal = 1000 cal

Equação fundamental da calorimetria.

Q = m . c . (Θf - Θi)

c =         Q                  ou       c = C

      m . (Θf - Θi)                          m

C = m . c                    ou       C = Q 

                                                    ΔΘ

Onde:

Q = quantidade de calor ( cal ou J )

m = massa ( g )

c = calor específico da substância ( cal/g.°C)

Θf = temperatura final (°C)

Θi = temperatura inicial (°C)

ΔΘ = variação de temperatura (°C)

C = capacidade térmica ( cal/°C)

Exercícios.

1) Adotando 1 cal = 4,2 J, podemos afirmar que a quantidade de calor expressa por 300 cal, corresponde a energia de:

a) 1,26 . 10³ J

b) 1,26 . 10² J

c) 1,26 . 10⁴ J

d) 2,52 . 10³ J

e) 2,52 . 10² J

2) Calcule a variação de temperatura sofrida por 5oog de uma substância, de calor específico igual a 0,8 cal/g°C, que fica exposta durante 20s a uma fonte térmica que fornece 2000 cal/s. 

a) 90°C

b) 100°C

c) 80°C

d) 110°C

e) 78°C

3)  Com base na experiência de Joule,considere um objeto com massa de 2 kg e que ele caia de uma altura de 2 metros por 10 vezes. Calcule a quantidade de energia transmitida para a água. Utilize        g = 10 m/s² e 1cal = 4J

a) 10 cal

b) 40 cal

c) 100 cal

d) 60 cal

e) 80 cal

4) No experimento de Joule ocorre várias transformações de energia. Respectivamente, as transformações de energia ocorridas, foram:

a) energia potencial gravitacional , energia térmica e energia cinética.

b) energia cinética, energia potencial gravitacional e energia térmica.

c) energia térmica, energia cinética e energia potencial gravitacional.

d) energia potencial gravitacional, energia cinética e energia térmica.

e) energia térmica, energia potencial gravitacional e energia cinética.

5) Ao receber 250 J de energia, um litro de água que estava a temperatura inicial de 20°C, teve a sua temperatura elevada até que valor? Adote 1cal = 4J. 

Dados: c = 1cal/g.°C, densidade da água = 1Kg/l.

a) 27°C

b) 270°C

c) 1020°C

d) 102°C

e) 21°C