Atividade semana de 11 a 15 de maio

EE DR GABRIEL RIBEIRO DOS SANTOS – ILHABELA/SP. DISCIPLINA: FÍSICA

PROFESSORA FABIANA C. ALTAREGO

As devolutivas, assim como as dúvidas poderão ser encaminhadas para o email: fabianaaltarego@gmail.com

Atividades para 3º TERMO A - EJA (período da noite) Ensino Médio.

Habilidades: Exercitar a curiosidade intelectual e recorrer à abordagem própria das ciências,incluindo a investigação, a reflexão e a análise crítica.

Resoluções de exercícios

Na Física, mais especificamente na Calorimetria, trabalharemos apenas com corpos constituídos por substâncias puras, ou seja, corpos constituídos por apenas um tipo de grupamento atômico (moléculas). Como exemplo de substâncias puras podemos citar: água (apenas moléculas de H2O), metanol (CH3OH), ferro (apenas átomos de Fe), cobre, alumínio.

As substâncias puras comportam-se de maneira bastante característica ao receber calor ou ao perder calor: observa-se que quando uma substância pura recebe calor, ou quando ela perde calor, a mudança de temperatura e a mudança de estado físico não ocorrem simultaneamente.

Assim, se o calor estiver provocando uma mudança de temperatura, a substância não poderá ao mesmo tempo estar mudando de estado físico. Por outro lado, se o calor estiver provocando uma mudança de estado físico, a temperatura não poderá ao mesmo tempo estar variando.

Em outras palavras, quando uma substância pura recebe ou cede calor ela ou muda de temperatura ou muda de estado físico.

Chamamos de calor sensível o calor que, recebido ou cedido por uma substância, provoca apenas uma variação de temperatura da substância.

O calor que, recebido ou cedido pela substância, provoca apenas a mudança de estado físico da substância é chamado de calor latente.

Questões Resolvidas - Calor Sensível e Calor Latente

1.  Sabendo que o gelo tem calor específico c = 0,5 cal/g ºC, a água tem calor específico c = 1 cal/g ºC, o calor latente de fusão da água L = 80 cal/g e que a temperatura de fusão da água vale 0 ºC, calcule a quantidade de calor para:

a)  aumentar a temperatura de 50 g de gelo de −20 ºC até 0 ºC:

Quantidade de calor sensível:

Q₁ = m c Δθ

Q₁ = 50 . 0,5 . [0 - (-20)]

Q₁ = 50 . 0,5 . 20

Q₁ = 500 cal

b)  derreter 50 g de gelo:

Quantidade de calor latente de fusão:

Q₂ = m L Q₂ = 50 . 80

Q₂ = 4 000 cal

c) aumentar a temperatura da água de 0 ºC até 40 ºC:

Q₃ = m c Δθ

Q₃ = 50 . 1 . (40 -0)

Q₃ = 50 . 40 Q₃ = 2000 cal

2. Qual é o calor a ser retirado para transformar 100 g de água a 30 ºC em gelo a uma temperatura de −10 ºC?

Resolução:

Quantidade de calor sensível:

Q1 = m c Δθ

Q₁ = 100 . 1 . (0 - 30)

Q₁ = 100 . (-30)

Q₁ = -3 000 cal

Quantidade de calor latente de solidificação:

Q₂ = m L

Q₂ = 100 . (-80)

Q₂ = -8 000 cal

Q₃ = m c Δθ

Q₃ = 100 . 0,5 . [-10 - 0]

Q₃ = 100 . 0,5 . (-10) Q₃ = -500 cal

Quantidade de calor total:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ = - 3 000 - 8 000 - 500 = - 11 500 cal

Exercício:

1. Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50 g de gelo a -20 ºC em uma quantidade de água a 30 ºC?

São dados:

calor específico do gelo: 0,50 cal/g.ºC calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g

Utilize estas fórmulas e o exemplo acima resolvido.

Quantidade de calor sensível gelo: Q₁ = m c Δθ

Quantidade de calor latente de fusão: Q₂ = m L

Quantidade de calor sensível água:

Q₃ = m c Δθ

Quantidade de calor total:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃