Exercicios Lista 1

1-(Enem 2013) Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70 °C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30 °C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25 °C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?
a) 0,111.
b) 0,125.
c) 0,357.
d) 0,428.
e) 0,833.

Resposta Questão 1
O equilíbrio térmico é atingido quando as temperaturas dos dois corpos ficam iguais. Quando isso ocorre, a quantidade de calor cedida pela água quente é igual ao calor recebido pela água fria. Assim, podemos utilizar a equação:
Q1= - Q2 m1.c. ΔT1= - m2.c. ΔT2
O índice 2 é atribuído à água quente, e o índice 1, à água fria. O sinal negativo é dado a Q2porque a água quente cede calor para a água fria, ou seja, perde parte de sua energia.
Como c é um valor constante, já que se trata da mesma substância, ele pode ser simplificado na equação, e o ΔT deve ser substituído pela diferença entre as temperaturas final e inicial da água: m1.(Tf - Ti)1= - m2.(Tf - Ti)2
Substituindo os dados do problema, temos: m1.(30 - 70) = - m2.(30 – 25) m1.(- 40) = - m2.(5) m1= 5_ m2 40 m1=0.125 m2
Alternativa B

2-(MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºC, pode-se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é:
a) 500
b) 600
c) 700
d) 800
e) 900

Resposta Questão 2 Dados:
Q = 150 cal/s
Δt
T0 = 20ºC
T = 60ºC
Δt = 4 min c = 1,0 cal/g.ºC
Primeiramente precisamos calcular a quantidade de calor total recebida pela água. O enunciado diz que, a cada segundo, uma fonte de calor fornece 150 cal e que a água ficou exposta a essa fonte por um período de 4 min.
O tempo deve ser convertido para segundos para utilizarmos a