Exercícios sobre trocas de calor, temperaturas e escalas termométricas com respostas

01) Por que o efeito estufa é importante para manutenção da vida tal qual a
conhecemos na Terra?

Resposta: porque ele ajuda a manter a temperatura na superfície da Terra numa 
faixa adequada à vida.

02) As paredes duplas e espelhadas do interior de uma garrafa térmica exercem que
função para manter a temperatura interna constante durante certo tempo? o que
aconteceria se essa garrafa fosse espelhada só na face?

Resposta: O espelho dificulta a irradiação; se fosse espelhada apenas na face externa 
não manteria bebidas frias.

03) Os raios infravermelhos ficam retidos dentro de uma estufa de plantas porque:

a) eles não se propagam mais pelo ar quente;
b) a convençção evita que eles sejam irradiados;
c) o vidro dificulta a sua passagem, impedindo que saia da estufa;
d) ocorre inversão térmica dentro da estufa;
e) não existe vácuo no interior da estufa.

Letra: c

04) Uma pequena estufa de plantas tem a temperatura interna de 30°C, enquanto a externa
é de 10°C. As paredes de vidro têm a condutibilidade térmica de 0,0015 cal/s.cm.°C, tendo
0,3 cm de espessura a 10.000 cm² de área. Assim, calcule:

a) o fluxo de calor através das paredes;                                     1000 cal/s
b) a quantidade de calor perdida pela estufa em 1 minuto.        60.000 cal = 60 Kcal

05) Por que motivo as condutividades térmicas do cimento e do cimento em pó são tão
diferentes?

Resposta: O ar entre as partículas de cimento em pó diminui drasticamente a sua 
condutividade

06) Por que motivo você coloca sua mão dentro de um forno por pouco tempo,
não sofre queimaduras, ao contrário do que se tocasse na parede interna de metal?

Resposta: Porque o ar é isolante térmico, mas o metal é bom condutor de calor.

07) Usando a relação entre as temperaturas na escala Celsius e Fahrenheit, prove
que uma variação de 1°F corresponde à variação de 0,556°C. Depois, use a definição
de BTU para mostrar que 1 BTU corresponde a 252 calorias, aproximadamente.

Resposta: ∆tc = 5/9 ≡ 0,556°C ; 1BTU ≡ 454 . 0,556 ≡ 252 cal

08) Ao projetar a sala de um laboratório de pesquisas com materiais orgânicos, um
engenheiro não conseguiu encontrar um que tivesse certo coeficiente k de condutibilidade
térmica para que a espessura da parde pudesse ter a medida x. Como alternativa, ele
encontrou um material cujo coeficiente era 10% superior ao requerido com esse material
alternativo ficou com a espessura igual a:

a) x.
b) 0,1x.
c) 1,1x.
d) 0,9x.
e) 2x.

Letra: c

09) Duplicando-se a temperatura na escala Kelvin de um corpo negro, aumenta-se o
seu poder emissor de energia radiante. Calcule o fator de aumento da emissão de energia.

Reposta: 16

10) Por que a água demora mais a esquentar ( atingindo 50°C, por exemplo) do que o
etanol, a partir da temperatura ambiente? Considere o mesmo volume e a mesma fonte
de calor para ambos?

Resposta: O maior calor específico da água exige que uma maior quantidade de calor 
seja absorvida por ela para que tenha a mesma variação de temperatura do etanol. 
Para isso, gasta-se mais tempo.





Exercício sobre dilatação térmica linear, superficial e volumétrica com resposta

01) Com finalidade de compensar a dilatação que ocorre nos trilhos de uma estrada de
ferro,é deixado um vão ou folga de 0,036% do comprimento de cada barra, à temperatura
de 20°C. Calcule o coeficiente de dilatação linear do ferro, se aos 50°C as extremidades
dos trilhos se tocam.

a) 1,20 .10-5 °C.
b) 2,02 .10-5 °C.
c) 3,20 .10-5 °C.
d) 1,01 .10-5 °C.
e) 1,02 .10-5 °C.

Letra: a

02) Considere duas barras metálicas distintas. seus comprimentos iniciais, a certa 
temperatura, Lo = 6 m e L = 15 m. Essa diferença de 9 m deve permanecer constante 
à medida que a temperatura for aumentado. Para que isso aconteça, qual deve ser a razão 
entre os coeficientes de dilatação das duas barras?

a) 0,1.
b) 0,2.
c) 0,3.
d) 0,4.
e) 0,5.

Letra: d

03) Uma placa retangular, de vidro comum, de 50 cm de comprimento e 20 cm de largura, 
tem a temperatura de 10°C até 30° C. Então, qual será a área final da superfície dessa placa?

a) 0,00090 cm².
b) 1,00032 cm².
c) 2 ,00030 cm².
d) 1,50030 cm².
e) 2,50000 cm².

Letra: b

04) Uma chapa circular, com raio de 30 cm, é feita de chumbo. Em seu centro, há um furo também circular de 10 cm de diâmetro. Essas medidas são obtidas à temperatura de 10°C. 
Dado o coeficiente de dilatação do chumbo α = 2,7. 10-5°C-1
Calcule:

a) a área do furo a 60°C;                                        314,85 cm² aproximadamente
b) a circunferência externa da chapa a 60°C.        188,65 cm aproximadamente.

05) Um bloco cúbico, de vidro comum, de 5 cm de aresta, tem sua temperatura elevada de 
27°C até 57°C. Calcule o volume final desse cubo.

a) 115,05 cm³.
b) 120,05 cm³.
c) 125,09 cm³.
d) 130,09 cm³.
e) 135,09 cm³.

letra: c

06) Um objeto tem uma cavidade cuja capacidade é de 8 mL, a 20°C. Ele aquecido até 
120°C. O material homogênico e isótropo desse objeto tem coeficiente de dilatação  linear
igual a  0,00002 °C-1. Qual é, nessas condições, a variação da capacidade volumétrica da 
cavidade?

a) 0,48 mL.
b) 0,50 mL.
c) 0,60 mL.
d) 0,70 mL.
e) 0,80 mL.

Letra: a



Exercícios sobre escalas termométrica variação de temperatura e conversões de escalas com resposta:

01) Quando um copo está mais quente que outro, certamente:

a) há diferença na quantidade de energia térmica.
b) as temperaturas são iguais.
c) as partículas do corpo mais quente estão mais agitadas.
d) as partículas do corpo mais frio estão mais agitadas.
e) as partículas do corpo mais quente têm menos energia cinética.

Letra: c

02) A energia térmica de um corpo é:

a) sinônimo de calor.
b) uma energia que não tem qualquer relação com a energia cinética.
c) uma grandeza idêntica à temperatura.
d) independente da quantidade de partículas que esse corpo tem.
e) a soma das energias cinéticas de agitação das partículas que compõem o corpo.

Letra: e

03) Para termologia, o calor é:

a) uma palavra que indica um ambiente quente;
b) sinônimo de alta temperatura.
c) a própria energia térmica de um corpo.
d) a transferência de energia térmica do corpo mais quente para outro menos quente.
e) o fluxo de energia térmica do corpo menos quente para outro mais quente.

Letra: d

04) na abertura de um jogo de futebol americano realizado em Detroit e transmitido por
uma TV brasileira o narrador fez a seguinte observação " temperatura ambiente de 46°F,
mostrada pela geradora das imagens, corresponde a aproximadamente 8°C". Na conta
efetuada pelo narrador, qual foi a diferença, em percentual, entre o valor informado por
ele e aquele obtido pela conversão de escala?

Resposta: Cerca de 3%

05) Por que nosso corpo, às vezes, chega a tremer em dias de baixas temperaturas?

O corpo treme para tentar aumentar a agitação térmica, liberando energia química 
acumulada no organismo, sob forma de calor. 

06) efetue as conversõe solicitadas:

a) 68°F em °C;           20°C

b) - 40°C em °F;         - 40°F

c) 227°C na escala absoluta.        500 K

07) A variação de 45° na escala Celsius corresponde a que mudança de temperatura na escala:

a) Kelvin?       45 K

b) Fahrenheit?     81°F

08) A água contida em uma panela inicialmente  a 21°C. Após o aquecimento, sua temperatura sofreu uma elevação de 36°F. Determine a temperatura final da água na escala Kelvin.

a) 41 K
b) 232 K
c) 314 K
d) 275,2 K
e) 330 K

Letra: c

09) Teoricamente, na temperatura de zero absoluto ( -272,15°C) o que seria nulo?

a) A quantidade de partículas de um gás.
b) O volume de um corpo.
c) A agitação térmica das partículas.
d) A altura da coluna de mercúrio.
e) O volume da substância termométrica.

Letra: c




Exercícios sobre reflexão da luz, espelhos planos, esféricos e imagem de um objeto com respostas

01) A maioria dos objetos que nos rodeiam ( paredes, árvores, pessoas etc.) não são
fontes de luz. No entanto, podemos enxergá-los qualquer que seja nossa posição em
torno deles. Por que?

Por que esses objetos refletem a luz do sol difusamente ( em todas as direções) a luz
que recebem do Sol ou de uma lâmpada e esta luz difundida alcança nossos olhos.

02) Um astronauta, na Lua, vê o céu escuro, mesmo que o Sol esteja brilhando ( isto é,
quando é "dia", na Lua). Na Terra, como você sabe, durante o dia o céu se apresenta
totalmente claro.Explique a causa desta diferença.

Na Terra por ter atmosfera terrestre difunde a luz solar, espelhando-a em todas as direções.
Na lua isto não ocorre porque ela não possui atmosfera.

03) suponha que você esteja em frente a um espelho plano, segurando uma pequena
lâmpada acesa situada a 50 cm do espelho.

a) O que ocorre com o feixe de luz emitido pela lâmpada, ao atingir o espelho?

Resposta: É refletido

b) O feixe refletido é convergente ou divergente?

Resposta: divergente

c) Ao chegar em seus olhos, de que ponto parece estar vindo o feixe refletido pelo
espelho?

Resposta: de um ponto situado a 50 cm atrás do espelho.

d) Então, o que você vê neste ponto?

Resposta: a imagem virtual da lâmpada.


04) Vários objetos que apresentam uma superfície polida podem se comportar como
espelhos. Diga se cada um dos objetos seguintes se comporta como espelho côncavo,
convexo, convergente ou divergente:

a) Superfície interna de uma colher.

Resposta: côncavo, convergente.

b) Calota de um automóvel.

Resposta: convexo, divergente.

c) Bola de árvore de natal.

Resposta: convexo, divergente.

d) Espelho do farol de um automóvel.

Resposta: côncavo, convergente.

05) Qual é o valor da velocidade de propagação da luz no vácuo?

Resposta; No vácuo, a velocidade da luz é de c = 3,00. 108m/s

06) A velocidade de propagação da luz em um meio material qualquer é maior, menor
ou igual à sua velocidade no vácuo?

Resposta: Em qualquer meio  material, a luz propaga-se com uma velocidade menor 
do que no vácuo.

07) explique, com suas palavras, o que é reflexão da luz.

Resposta: Quando a luz que está se propagando em um certo meio incide sobre uma 
superfície, parte desta luz a se propagar naquele meio.Este fenômeno é denominado 
reflexão da luz.

08) Quando dizemos que a reflexão é especular?

Resposta: Se a luz incide em uma superfície lisa, o feixe refletido é bem definido.
Neste caso, dizemos que a reflexão é especular.

09) O que é difusão da luz? Dê exemplos.

Resposta: dizemos que há difusão quando o feixe de luz é refletido em várias direções. 
Isto ocorre quando a superfície refletora é irregular ( não lisa), ou quando a luz incide 
sobre partículas em suspensão.

10) O que é foco de um espelho côncavo? E de um espelho convexo? Qual deles é real e
qual é virtual?

Resposta: Foco de um espelho côncavo é o ponto para onde convergem, após 
refletirem-se no espelho, os raios luminosos de um feixe de luz paralelo ao eixo deste 
espelho. este foco é real.

Foco de um espelho convexo é o ponto de encontro dos prolongamentos dos raios 
refletidos, provenientes de um feixe de luz que incidiu no espelho paralelamente ao eixo. 
Este foco é virtual;






Exercícios sobre influência da pressão e influência na temperatura de fusão e ebulição com resposta

01) Quando uma substância se funde, de modo geral ela aumenta de volume.Para uma
substância que tenha este comportamento, observa-se que um aumento na pressão
exercida sobre ela acarreta um aumento na sua temperatura de fusão. Sabe-se que o
ferro, com a maioria das substâncias, ao se fundir tem um comportamento  igual ao
chumbo. Baseando-se nesta informação, responda:

a) Uma barra de ferro, ao se fundir, aumenta ou diminui de volume?      

Resposta: aumenta

b) Então, o ferro líquido tem densidade maior ou menor do que do ferro solido?

Resposta: menor

c) Assim, uma barra de ferro sólido, colocada em ferro líquido, afunda ou flutua?

 Resposta: afunda

02) O ponto de fusão do  ferro é de 1535°C sob uma pressão de 1 atm. aquecendo-se
uma barra de ferro que está submetida a uma pressão de 5000 atm, ela irá se fundir
abaixo ou acima de 1535°C?

Resposta:  acima 

03) Algumas rochas apresentam fendas ou porosidades que permitem a infiltração
de água. Nos países de clima muito frio, observa-se que estas rochas, no inverno,
fragmentaram-se em várias partes. Explique por que isto ocorre.

Resposta: A água, no interior das rochas, aumenta de volume ao se congelar.

04) Tendo em vista a resposta da questão anterior, você pode concluir que a densidade
do gelo é maior ou menor do que da água?

Resposta: menor

05) Então, você pode entender por que um iceberg flutua no mar?

Resposta: Porque sua densidade é menor que a da água.

06) Em uma cidade, a pressão atmosférica é maior, menor ou igual a 76 cmHg?

Resposta: igual, se estiver ao nível do mar e menor se estiver acima.

07) Então o ponto de fusão do gelo, em sua cidade, é maior, menor ou igual a 0°C?

Resposta: igual, se estiver ao nível do mar e maior se estiver acima.

08) Durante muitos anos os cientistas tentaram liquefazer o gás hélio, sem sucesso.
Procure apontar a causa desta dificuldade sabendo-se que a temperatura crítica do
hélio é de -268°C, ou seja, 5 k ( a temperatura crítica mais baixa entre todas as
substâncias).

Resposta: Para liquefazer o hélio, sua temperatura deve ser reduzido abaixo de 5 k. 

09) a temperatura crítica da água é de 374°C. Se tivermos água em ebulição em uma
panela abeta, devemos dizer que dela se desprende vapor d' água ou gás d' água?

Resposta: vapor d' água

10) Considere um ambiente quente e seco ( como o de uma suana, por exemplo), no qual
a temperatura é 60°C e a umidade relativa do ar é 30%. Qual é a pressão parcial do vapor
d' água neste ambiente?

Resposta: 45 mmHg



Exercício com mudanças de fase: fusão, solidificação, vaporização e condensação com respostas

01)Quais são as grandezas que determinam em qual fase uma substância se apresenta?

Resposta: Pressão e temperatura.

02) Cite duas maneiras de fazer com que um líquido passe para o estado gasoso.

Resposta:  Aumentando sua temperatura  ou diminuindo sua pressão.

03) Por que um solido apresenta forma própria, enquanto isso não ocorre com os líquidos?

Resposta: Porque as ligações entre os átomos de um líquido são mais fracas.

04) O que ocorre com a estrutura de um solido cristalino quando ele passa para o estado
líquido?

Resposta: A rede cristalina se desfaz.

05) Por que um gás tende a ocupar todo o volume de recipiente que o contém,
enquanto isto não ocorre com um líquido?

Resposta: Porque a força entre as moléculas de um gás é praticamente nula.

06) Qual o nome da mudança de fase que ocorre em cada um dos fenômenos descritos a seguir.

a) Um pedaço de gelo se derrete ao ser retirado da geladeira.               Fusão 

b) Uma roupa molhada seca ao sol.           vaporização

c) Um pedaço de naftalina " desaparece" no interior de uma gaveta.   Sublimação

d) A superfície externa de uma garrafa de cerveja, muito fria, torna-se coberta de gotículas
de água em um dia úmido.          Condensação ( do vapor d'água existente no ar)

07) Como você sabe, costuma-se soprar sobre a superfície de um líquido quente para que
esfrie mais rapidamente.

a) Quando se faz isso, o que acontece com a velocidade de evaporação do líquido?

Resposta:    aumenta

b) Explique, então por que, procedendo desta maneira, conseguimos fazer com que o
líquido esfrie mais depressa.

Resposta:  As moléculas mais velozes escapam mais rapidamente do líquido.

08) Um certo volume de éter está contido em um vidro aberto, de gargalo estreito. Um
volume igual deste líquido é derramado em uma superfície lisa e horizonta, espalhando-se
sobre ela. Qual dos dois volumes evaporará mais depressa? Explique.

Resposta: O éter derramado, porque a velocidade de evaporação aumenta quando a área 
da superfície livre do líquido é aumentada.

09) É comum observarmos que, em dias de chuva, ao fecharmos os vidros de um
automóvel,eles se tornam embaçados. Explique.

Resposta: O vapor d'água do ar, no interior do automóvel, condensa-se em contato com 
a superfície do vidro esfriado pela chuva.

10) para desembaraçar o pára-brisa, alguns automóveis possuem um ventilador
( desembaraçador). Explique por que este processo é eficaz.

Resposta: O movimento do ar faz com que o vapor d'água condensada torne a se evaporar.


Exercícios sobre luz, visão e fenômenos luminosos com respostas para o ensino médio

01) O que é necessário para se poder  ver os objetos?

Em termos gerais, para podermos enxergarmos um objeto, é necessário que ele tenha a 
face iluminada voltada para os nossos olhos, esteja no campo de visão dos olhos e seu 
tamanho e distância sejam compatíveis entre si e com as condições de iluminação. Além  
disso, o cérebro e os olhos devem estar em perfeito funcionamento.

02) Como explica o fato de não enxergarmos objetos iluminados?

A razão mais comum é o objeto não estar dentro do campo de visão dos olhos.

03) Cite pelo menos duas propriedades da luz.

O fato de , nas condições usuais, a luz se propagar em linha reta e também de se 
propagar no vácuo.

04) Além do ar e do vácuo, que outros meios são transparentes à luz?

O vidro liso transparente, o plástico transparente e a água em camadas finas.

05) O que diferencia um meio transparente de um translúcido?

Através de meios transparentes, os objetos são vistos com nitidez; já o translúcidos, não 
podemos visualizá-los com nitidez.

06) O que caracteriza um meio opaco?

É um meio que não nos permite ver através dele.

07) No que consiste à ideia da propagação independente da luz?

Consiste no fato de dois feixe de luz, quando se encontram, não terem suas trajetórias 
alteradas.

08) Como se explica o fato de haver penumbra em certas situações e em outras não?

Pelo tamanho da fonte de luz em relação ao objeto iluminado: quando esta fonte puder 
ser considerada pontual, não haverá formação de penumbra.






Exercícios sobre máquinas térmicas, produção de movimento e motor de um automóvel com respostas para o ensino médio

01) O que caracteriza uma máquina térmica?

A transformação de parte da energia interna de uma substância de operação ( vapor de 
água, álcool, gasolina, diesel ) em energia de movimento.

02) Quem fornece a energia interna para o vapor de água em uma locomotiva a vapor?

Pode ser o carvão ou a lenha quando queimados.

03) Em que atividade as máquinas térmicas foram e ainda são utilizadas?

No transporte de cargas e passageiros, na geração de energia elétrica, em máquinas 
agrícolas, impressão de jornais, indústrias.

04) Responda às perguntas, levando em conta o princípio de funcionamento do motor
do automóvel.

A) Qual é o combustível utilizado?                   álcool/gasolina.

B) Por qual processo a energia do combustível é transformada para que o motor entre
em funcionamento?

Explosão da mistura ar e combustível.

C) Qual a substância que realiza o trabalho?

Gases resultantes da queima do combustível.

D) Onde o trabalho é realizado?

No cilindro

E) Qual é o trabalho realizado?

Empurrar o pistão.

F) Como esse trabalho é realizado?

A pressão exercida pelas moléculas dos gases sobre as paredes move o pistão.

05) Quais as característica de cada uma das etapas de um ciclo de funcionamento
do motor do automóvel?

1ª - admissão da mistura ar e combustível;
2ª - compressão da mistura;
3ª - explosão da mistura produzindo gases à alta temperatura e pressão, seguida de 
uma expansão;
4ª - expulsão dos gases resultantes  para reiniciar o ciclo.

06) qual a função da vela de ignição no motor de um automóvel?

Originar uma faísca elétrica para causar a explosão da mistura de ar e combustível.

07) quais as diferenças existentes entre os motores a  gasolina e a diesel para a
produção de movimento?

A principal diferença é que a mistura ar ee diesel não necessita de faísca para iniciar 
a explosão. Outra diferença é que o ar é aspirado e comprimido e só depois é injetada 
uma certa quantidade de diesel. As etapas, entretanto, são semelhantes.

08) Que transformações gasosas estão presentes em cada ciclo completo de funcionamento
do motor do automóvel?

1ª etapa - transformação isobárica;
2ª etapa - transformação adiabática;
3ª etapa - ( 1ª parte ) transformação isobárica ou isovolumétrica ( não há variação 
de volume durante a explosão ); 3ª etapa - ( 2ª parte ) transformação adiabática ( não 
há tempo suficiente para significativa troca de calor com as demais partes durante a 
expansão ); 4ª etapa - ( 1ª parte ) transformação isocórica ou isovolumétrica ( na abertura 
da válvula ) e ( 2ª parte ) transformação isobárica ( na expulsão da válvula) e ( 2ª parte ) transformação isobárica ( na expulsão dos gases devido ao movimento do pistão).

09) Cite a característica principal de cada uma transformação indicada no exercício
anterior.

Isobárica - pressão constante.
Adiabática - não há transferência de energia, na forma de calor, para o ambiente.
Isocórica ou isovolumétrica - volume constante.


10) O que significa, fisicamente trabalho positivo e negativo?

O trabalho é considerado positivo quando é realizado pela substância ( ∆V > 0 )
e negativo quando ela recebe trabalho ou o trabalho é realizado sobre ( ∆V < 0 ).



Exercício sobre dilatação linear, superficial e volumétrica com respostas para o ensino médio

01) Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista
não deve deixá-lo esticado. Por que?

No inverno, o fio de contrai e pode arrebentar.

02) Um funcionário de uma fundição precisa retirar uma peça de alumínio de um
molde de aço. Descreva um procedimento adequado para separá-lo.

Como o alumínio se contrai mais que o aço, haverá separação se resfriarmos a peça e 
o molde.

03) Ordene a tabela do material que mais dilata ao que menos dilata.

Substância
Coeficiente de dilatação
volumétrica ( °C -1)
Aço
3,3. 10-5
Álcool
100. 10-5
Alumínio
7,2. 10-5
Chumbo
8,7. 10-5
Cobre
5,1. 10-5
Ferro
3,6. 10-5
Latão
5,7. 10-5
Mercúrio
18,2. 10-5
Ouro
4,2. 10-5
Prata
5,4. 10-5
Vidro comum
2,7. 10-5
Vidro pirex
0,9. 10-5
Zinco
19,2. 10-5


Resposta: Álcool, Zinco, Mercúrio, Chumbo, Alumínio, Latão, Prata, Cobre, Ouro, 
Ferro, Aço, Vidro comum e Vidro pirex

04) O coeficiente de dilatação volumétrica do ouro é  4,2 . 10 -5 °C-1.
qual o significado dessa grandeza?

Um objeto de ouro que tenha volume 1,0 cm³, ao ser aquecido ou resfriado em 1,0°C, 
tem uma variação de volume de 4,2 . 10 -5 °C-1. cm³ ou 0,000.042 cm³

05) De comprimento igual a 500 m, um cabo de aço está sujeito a variação de
temperatura de 10°C a 40°C. Qual é a dilatação linear que ele experimenta?

Resposta: 0,165 m

06) Um chapa metálica sofre um aumento de 0,68 cm² ao ser aquecida de 0°C a 100°C.
Utilizando a tabela do exercício 03, descubra qual o material que constitui a chapa,
sabendo-se que a 0°C sua área era 200 cm²

Resposta: Cobre

07) Um posto de gasolina comprou 20.000 litros desse combustível. O caminhão que 
transportava a gasolina sofreu um aquecimento em razão da incidência de raios solares 
sobre seu tanque. Por isso, a temperatura do combustível, ao ser colado no deposito do 
posto, era de 25ºC . No deposito ele sofreu novo aquecimento e quando foi vendido, 
estava a 27ºC. sabendo que a gasolina foi toda vendida a essa temperatura e que seu 
coeficiente de dilatação volumétrica é 11.10-4 ºC -1 determine o lucro, em litros que 
o dono do posto obteve ?

Resposta: 44 litros

08) Suponha que a água, ao solidificar, sofra uma redução de volume e não um dilatação.
Explique o que aconteceria num lago de um país de inverno rigoroso, com temperatura 
abaixo de 0°C

Todo o lago seria congelado.


Exercícios sobre mudança de estado físico: Fusão, Solidificação, Vaporização e Condensação com respostas para o ensino médio

01) Indique uma situação em que tenha ocorrido:

a) Fusão.                  
                         água  líquida ao redor de uma pedra de gelo.
b) Solidificação.
                         congelamento da superfície de um lago.
c) Vaporização.
                         secagem da roupa no varal.
d) Condensação.
                         água no ladrilho depois de um banho quente.

02) A afirmação " A temperatura de fusão de uma substância, submetida sempre à
pressão de 1,0 atm, é sempre maior que sua temperatura de solidificação" está certa
ou errada? Justifique sua resposta.

 Errada; a temperatura de fusão tem o mesmo valor da temperatura de solidificação.

03) O que acontece com a temperatura durante a mudança de estado de uma
substância pura cristalina?

Permanece constante.

04) É necessário mais energia para fundir 1,0 g de gelo ou 1,0 g de chumbo? Justifique
sua resposta. ( Considere que o gelo está a 0°C, o chumbo a 327°C e ambos estão
submetidos à pressão de 1,0 atm. Consulte a tabela.).
                         
Substância
Ponto de
Fusão(°C)
Calor latente
De fusão(cal/g
Água
0
80
Álcool
- 114
25
Alumínio
659
95
Cloreto de sódio
800
124
Cobre
1093
49
Chumbo
327
5,5
Enxofre
119
9,2
Estanho
232
14
Ferro
1535
64
Mercúrio
- 39
2,7
Nitrogênio
- 210
6,1
Ouro
1063
15
Oxigênio
- 219
3,3
Prata
961
21
Zinco
419
24
Tabela: Calor latente de fusão à pressão de 1,0 atm.

Gelo; para derreter 1,0 g de gelo, necessitamos de 80 cal; para derreter 1,0 g de chumbo, 
de 5,5 cal.

05) Se o gelo e a água podem estar a 0°C, por que usamos gelo e não água a 0°C para
resfriar bebidas?

O gelo recebe energia da bebida para se fundir e, depois de derreter, recebe energia para 
aquecer a água, resultante da fusão. Já a água resfria menos a bebida, uma vez que só 
recebe calor sensível e não latente.

06) Qual a diferença entre a ebulição e a evaporação de uma substância?

A ebulição acontece a uma temperatura definida, e a evaporação, a qualquer temperatura.
A ebulição é rápida e turbulenta, com formação de bolhas, enquanto a evaporação é lenta.

07) No verão, algumas pessoas regam quintais, ruas e umedecem o teto de suas casas.
Por que isso refresca o ambiente?

Na evaporação da água, uma certa quantidade de energia dos objetos e principalmente do 
ar é transferida para ela, proporcionando uma diminuição da temperatura do ambiente.

08) Sabemos que verduras guardadas em um recipiente aberto na geladeira ficam com
as folhas ressecadas após um certo tempo. O que acontece com a água que estava nas
folhas das verduras?

A água evapora e depois se solidifica nas paredes do congelador.

09) O que é sublimação?

É a passagem do estado sólido para o gasoso.

10) Qual das substâncias da tabela cede maior quantidade de energia por grama ao se
condensar?      ferro

Substância
Ponto de
ebulição(°C)
Calor latente
de ebulição (cal/g
Acetona
56
125
Água
100
540
Álcool
78
204
Chumbo
1744
209
Clorofórmio
61
61
Cobre
2595
1288
Enxofre
445
78
Éter
35
88
Ferro
3000
1508
Fréon 12
- 29
38
Glicerina
290
196
Hélio
- 269
6,0
Mercúrio
357
70
Nitrogênio
- 196
48
Ouro
2966
376
Oxigênio
- 183
51
Prata
2212
559
Zinco
918
475


11) Qual a quantidade de energia necessária para vaporizar, por ebulição, 200 g de
água a 100°C? Supondo uma pressão constante de 1,0 atm ( Consulte a tabela do
exercício 10 )      108000 cal

12) Imagine que, ao nível do mar, aqueçamos 100 g de água, inicialmente a 20°C.

a) Qual a quantidade de energia necessária para chegar ao ponto de ebulição? ( Dados
calor específico da água =1,0 cal/g°C e temperatura de ebulição da água  = 100°C )

8000 cal

b) Qual a quantidade de energia necessária para vaporizar 100 g de água? ( Dado:
calor latente = 540 cal/g. )

54000 cal

c) Os resultados obtidos em a e b coincidem com os de seu experimento de
aquecimento da água?    Sim

13) Que mudanças de estado físico ocorrem no interior do refrigerador e em sua
substância de operação ( fréon 12) ?

Solidificação da água, vaporização e condensação do fréon 12.