Question

1) Determinar quantas calorias perderá 300 g de água para que sua temperatura varie de 80º C para 30° C. O calor específico da água é igual a 1,0 cal/g°C.

2) Qual a capacidade térmica de um corpo que recebe 500 cal de calor para elevar sua temperatura de 30º para 80º C?

3) Um bloco de gelo de massa 60 g encontra-se a 0° C. Determinar a quantidade de calor que se deve fornecer a essa massa para que ela se transforme totalmente em água a 0° C. Dado Lf = 80 cal/g

4) Na temperatura de 27°C e sob pressão de 1 atm, uma massa de gás perfeito ocupa o volume de 20 litros Calcule a temperatura do gás quando, sob pressão de 2 atm, ocupa o volume de 15 litros


5) Num recipiente de volume constante é colocado um gás à temperatura de 127° C e pressão de 20 cmHg. Qual é a pressão à temperatura de 327° C?

6) Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de 10 litros à temperatura de 27°C. Qual será o seu volume quando a temperatura for 127° C?​

Answer 1

Teremos, portanto, as seguintes respostas: 15kcal; 10cal/ºC; 4,8kcal; 177ºC; 30mmHg; 13,3L.

1) Basta aplicarmos a fórmula da quantidade de calor:

Q = mcΔT = 300*1*(80 - 30) = -15000 cal = -15 kcal

O sinal negativo indica perda de energia da água.

2) Vamos aplicar a fórmula padrão para a capacidade térmica:

C = Q/ΔT = 500/(80 - 30) = 500/50 = 10 cal/ºC

3) Aplicaremos a mesma fórmula da quantidade de calor usada na questão 1, mas considerando apenas a mudança de estado do gelo para água líquida:

Q = mL = 60*80 = 4800 cal = 4,8 kcal

4) Primeiro devemos transformar a temperatura inicial para Kelvin:

Ti = 27ºC = 27 + 273 K = 300K

Utilizaremos a fórmula geral das transformações termodinâmicas dos gases:

Pi*Vi/Ti = Pf*Vf/Tf

1*20/300 = 2*15/Tf

20/300 = 30/Tf

20Tf = 300*30 = 9000

Tf = 9000/20 = 450K

Transformando para ºC:

Tf = 450K = 450 - 273 ºC = 177ºC

5) Transformando as temperaturas para Kelvin:

Ti = 127ºC = 127 + 273 K = 400K

Tf = 327ºC = 327 + 273 K = 600K

Aplicando a fórmula para as transformações isovolumétricas:

Pi/Ti = Pf/Tf

20/400 = Pf/600

400Pf = 20*600 = 12000

Pf = 12000/400 = 30mmHg

6) Transformando as temperaturas para Kelvin:

Ti = 27ºC = 27 + 273 K = 300K

Tf = 127ºC = 127 + 273 K = 400K

Aplicando a fórmula para transformações isobáricas:

Vi/Ti = Vf/Tf

10/300 = Vf/400

300Vf = 10*400 = 4000

Vf = 4000/300 ≅ 13,3L

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