- Calorimetria
Questão 1. Em um dia, de 30° C, qual a quantidade de calor sensível é necessária para fazer 500 g de leite ferver? (Sabendo que o calor específico do leite é igual a 1,2 cal/g °C).
Questão 2. Ainda com relação a questão anterior, qual a capacidade térmica dessa quantidade de leite?
Questão 3. Determinada amostra de uma substância possui 2000 cal/C. Sabendo que a mesma é submetida a 80 kcal, qual a variação de temperatura que ela sofrerá?
Questão 4. Sabendo que o LF do gelo é de 80 cal/g, 140 kcal seriam suficientes para derreter totalmente uma placa de gelo de 2 kg? Demonstre através dos cálculos.
Questão 5. 400 g de uma certa substância está a -10 °C. Faça os cálculos para determinar a quantidade de calor total para essa substância atingir 90 °C. Desenhe o gráfico completo com todas as curvas de aquecimento nesse processo. Dados dessa substância: PF = 5 °C; PE = 80 °C; calor específico no sólido = 2 cal/g °C; calor específico no líquido = 0,8 cal/g °C; calor específico no gasoso = 1,5 cal/g °C; LF = 10 cal/g; Lv = 25 cal/g. - Termodinâmica:
Questão 6. Um motor funciona à 32500 N/m², executando uma variação de 0,2 m³ para 2,7 m³. Qual o trabalho realizado pelo mesmo? (dê a resposta em kJ).
Questão 7.
Seis mols de um gás sofrem, no interior de uma máquina, uma variação de 350 K para 1850 K. Qual a energia
acumulada por esse gás nesta câmara? Use: R = 8 J/mol.K e dê a resposta em kJ.
Questão 8.
O motor de uma máquina opera com 4 mols de um gás, captando 5 kcal para realizar 14 kJ. Qual a variação
da temperatura da energia interna desse motor? Use R = 8 J/mol.K e 1 cal = 4J.
Questão 9.
Em uma transformação isotérmica, um motor funciona à 2500 N/m2
, iniciando com 0,3 m3
, consegue realizar
2 kJ. Calcule:
a) seu volume final;
b) seu calor de admissão.
Questão 10.
Com relação a questão 8, calcule:
a) O trabalho realizado pelo motor em kJ;
b) Os calores da fonte quente e fria em kJ;
c) O rendimento “simples” desse motor em %.
d) O rendimento máximo desse motor em %, sabendo que a sua temperatura inicial é de 20 ºC.
preciso da resposta com os cálculos
Soluções para a tarefa
1 -
m = 500 g
c = 1,2 cal/g °C
ΔT = 30
Q = m * c * ΔT
Q = 500 * 1,2 * 30
Q = 600 * 30
Q = 18000 cal
Q = m * L
18000 = 500 * L
L = 18000 / 500
L = 36 cal/g
2 -
m = 500 g
c = 1,2 cal/g °C
C = m * c
C = 500 * 1,2
C = 600 cal/°c
3 -
c = 2000 cal/°C | 2 kcal
Q = 80 kcal
m = ? | Portanto irei considera como 1 g
ΔT = ?
Q = m * c * ΔT
80 = 1 * 2 * ΔT
ΔT = 80 / 2
ΔT = 40 °C
4 -
Q = 140 kcal | 140000 cal
L = 80 cal/g
m = 2 kg | 2000 g
Q = m * L
140000 = 2000 * 80
140000 = 160000
Não, pois baseado na formula vemos que seria necessário utilizar 160000 cal para derreter 2 kg de gelo.
5 -
Considerando calor específico no sólido = 2 cal/g °C
m = 400
ΔT = 90 - (-10) | 100
c = 2
Q = ?
Q = m * c * ΔT
Q = 400 * 2 * 100
Q = 800 000 cal
6 -
p = 32500 N/m²
ΔV = 2,7 - 0,2 | 2,5 m³
tau = p * ΔV
tau = 32500 * 2,5
tau = 81250 j
tau = 81,25 kj
7 -
n = 6
ΔT = 1500 k
R = 8
ΔU = 3 / 2 * n * R * ΔT
ΔU = 1,5 * 6 * 8 * 1500
ΔU = 9 * 8 * 1500
ΔU = 72 * 1500
ΔU = 108000 J
ΔU = 108 kj
8 -
ΔU = 3 / 2 * n * R * ΔT
ΔU = UF - UI
UI = 5 kcal | 5000 cal = 5000 * 4 J |
20000 J | 20 kJ
ΔU = 14 kJ - 20 kJ
ΔU = -6 kJ
n = 4
R = 8
ΔU = 3 / 2 * n * R * ΔT
-6 = 1,5 * 4 * 8 * ΔT
-6 = 48 * ΔT
ΔT = -6 / 48
ΔT = −0,125 °C
ΔT = −0,125 + 273
ΔT = 272,875 K
9 -
tau = 2 kJ
p = 2500 N/m²
VI = 0,03
tau = p * VF
2 = 2500 * VF
VF = 2500 / 2
VF = 1250
VF = 1250 - 0,03
a) VF = 1249,97 m³
b) Por ser isotérmica o calor de admissão é igual ao trabalho, portanto é igual a 2 kJ.
10 -
Qq = 5 kcal | 20 kJ
N = 4
tau = 14 kJ
R = 8
a) 14 kJ
b) Qq = 20 kJ
tau = Qq - Qf
14 = 20 - Qf
Qf = 20 - 14
Qf = 6 kJ
C)
N = tau / Qq
N = 14 / 2000
N = 0,007
N = 0,007 * 100
N = 0,7 %
D)
ΔT = Tf - Ti
272,875 K = Tf - (20 + 273)
272,875 = Tf - 293
Tf = 272,875 + 293
Tf = 565,875 K
N(max) = 1 - ( T1 / T2)
T1 = Qq | 20 kJ
T2 = Qf | 6 kJ
N(max) = 1 - (20 / 6)
N(max) = 1 - 3,33
N(max) = 2,33
N(max) = 233 %