Exercícios - Calorimetria

Um oxidante bastante utilizado em fogos de artifício e fabricação de fósforos é o perclorato de potássio, que é um sólido iônico à temperatura ambiente (25°C).

Assinale a alternativa que contém o calor necessário para elevar a temperatura de 25,0 g de perclorato de potássio da temperatura ambiente até sua temperatura de fusão em 525°C.

Dado: capacidade calorífica: 5,85 kJ K^-1 mol^-1.

As informações nutricionais de um produto alimentício constam no rótulo, mas, muitas vezes, são negligenciadas pelos consumidores. Entretanto, com o aumento nas taxas de obesidade e sobrepeso, além de outras doenças como diabetes e hipertensão, cada vez mais um número maior de consumidores passa a procurar as informações sobre a composição dos produtos que leva para casa.

Com base no exposto, analise as proposições.

I. Um produto alimentício possui a seguinte composição em massa: 40% carboidratos, 30% proteínas e 30% gorduras. Considerando que a queima de 1 g de proteínas ou carboidratos fornece 4 kcal e 1 g de gordura fornece 9 kcal, uma amostra de 75 g do produto possui um valor calórico de 550 kcal.
II. Um adulto que possua a recomendação de ingestão calórica diária de 2000 kcal, se esta pessoa ingerir 400 g do produto alimentício citado na afirmação (I) ela consumiu mais calorias que o recomendado.
III. A densidade energética é a quantidade de energia por grama. Se se considerar que todo o carboidrato da amostra seja glicose (C₆H₁₂O₆ ΔH°c = -2808 kJ/mol) e toda a gordura seja ácido oleico (C₁₈H₃₄O₂ ΔH°c = -10487 kJ/mol), pode-se afirmar que a gordura possui uma densidade energética maior do que o carboidrato.
IV. A entalpia de formação da glicose (C₆H₁₂O₆) é -1268 kJ/mol. Dados: ΔH°f (CO₂) = -393,51 kJ/mol, ΔH°f (H₂O) = -285,83 kJ/mol e a entalpia de combustão da glicose ΔH°c = -2808 kJ/ mol.

Assinale a alternativa correta.

Sob condições de pressão constante, certa quantidade de calor Q, fornecida a um gás ideal monoatômico, eleva sua temperatura em ΔT.

Quanto calor seria necessário, em termos de Q, para produzir a mesma elevação de temperatura ΔT, se o gás fosse mantido em volume constante?

Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada à beira de um rio, cuja temperatura média da água é de 25 ºC, e usará a sua água somente para refrigeração. O projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em razão de restrições técnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de temperatura de, no máximo, 3 ºC em relação à temperatura da água do rio captada pelo sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ/(kg ºC).

Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg/s, para a refrigeração da usina deve ser mais próximo de:

Entre uma superfície metálica e uma bobina de Tesla é estabelecida uma diferença de potencial de 2,0.10⁶V que produz uma descarga elétrica de intensidade 2,0.10⁴A em um intervalo de tempo de 1ms. Supondo que 5% da energia liberada por essa descarga pudesse ser armazenada e integralmente utilizada para produzir uma variação de 20 ºC na temperatura da água contida em um recipiente de paredes adiabáticas e de capacidade térmica desprezível, determine quantos litros de água haveria no recipiente.

Um pescador resolveu fazer uma única chumbada de pesca com cinco pedaços de chumbo que possuem as seguintes massas: 40g, 30g, 70g, 60g e 100g.

A curva de aquecimento de uma barra arbitraria de chumbo está representada a seguir.

Sabendo que o calor específico do chumbo sólido = 0,030 cal/g.ºC, calor específico do chumbo liquido = 0,040 cal/g.ºC, calor latente de fusão do chumbo = 6,0 cal/g e o fluxo de calor que a chama entrega para o chumbo = 30 cal/s, o tempo, em minutos, que demorou para que os pedaços de chumbo, inicialmente a 27 ºC, estejam a temperatura de 357 ºC é:

O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens:

Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.