James P. Joule em junho de 1849 publicou o trabalho sob o título On the mechanical equivalent of Heat (Sobre o equivalente mecânico do calor), encaminhando de maneira determinante o estabelecimento da Lei da Conservação da Energia em meados do século XIX. Em sua última conclusão após a série de experimentos Joule escreve:
Por definição a unidade caloria que foi inventada para medir calor tinha como referência o calor específico da água, c =1 cal/g°C. Ao passo que joule é a unidade derivada para energia na mecânica. A equivalência entre duas quantidades físicas só pode se dar se elas puderem ser convertidas uma na outra. Dados: pontos do gelo e do vapor na escala Farenheit, respectivamente: 32°F e 212°F, considere g=10m/s2 . A conclusão de Joule leva aproximadamente a:
Com referência ao gráfico precedente, julgue o item a seguir.
Durante toda a mudança de fase a substância absorveu 600 cal de calor.
Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0º C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será:
Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g. ºC
Um buffet foi contratado para servir 100 convidados em um evento. Dentre os itens do cardápio constava água a 10ºC. Sabendo que o buffet tinha em seu estoque 30 litros de água a 25ºC, determine a quantidade de gelo, em quilogramas, a 0ºC,
necessário para obter água à temperatura de 10º C. Considere que a água e o gelo estão em um sistema isolado.
Dados:
densidade da água = 1 g/cm3;
calor específico da água = 1 cal/g.ºC;
calor de fusão do gelo = 80 cal/g.ºC; e
calor específico do gelo = 0,5 cal/g.ºC
Em uma panela foi adicionada uma massa de água de 200 g a temperatura de 25°C. Para transformar essa massa de água
totalmente em vapor a 100°C, qual deve ser a quantidade total de calor fornecida, em calorias? (Considere calor específico da água c = 1cal/g°C).
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de
seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC
(ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até
atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue os seguintes itens,
considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a
17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados
a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
0 ºC corresponde a 0 ºX.
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T )
versus entropia (S )) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot
ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual
a 3.000 J, julgue os próximos itens.
O trabalho realizado pelo gás entre os estados A e B
é igual a 1.000(SB - SA) J.
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de
seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC
(ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até
atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue os seguintes itens,
considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a
17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados
a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
Após o aquecimento, o aumento sofrido pelo fio de cobre será
menor que 1 mm.
A figura a seguir ilustra um diagrama T–S (temperatura (T )
versus entropia (S )) de um motor que obedece a um ciclo de Carnot
ideal, tendo como substância de trabalho um gás ideal.
Considerando que o trabalho realizado por esse sistema seja igual
a 3.000 J, julgue os próximos itens.
A energia recebida pelo sistema é de 4.000 J.
São as formas de propagação de calor:
