12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
Para fundir completamente 50 g de gelo a 0°C, transformando-o em água líquida a 0°C, sabendo que o calor latente de fusão do gelo é L=80 cal/g, é necessário fornecer uma quantidade de calor de:
Gabarito: A) 4.000 cal
Q = m·L = 50×80 = 4.000 cal.
Ao se solidificar completamente, uma determinada massa de substância libera uma quantidade de calor que, em módulo, é:
Gabarito: A) igual à quantidade de calor absorvida na fusão dessa mesma massa
Fusão e solidificação são processos inversos que ocorrem na mesma temperatura, com o mesmo módulo de calor latente (Q=m·L): a fusão absorve essa quantidade de calor, e a solidificação libera exatamente a mesma quantidade. Um erro comum é achar que a solidificação 'gasta menos energia' que a fusão.
Para vaporizar completamente 10 g de água já em seu ponto de ebulição, sendo o calor latente de vaporização L=540 cal/g, é necessário fornecer:
Gabarito: A) 5.400 cal
Q = m·L = 10×540 = 5.400 cal. Um erro comum é esquecer de multiplicar pela massa, usando diretamente o valor do calor latente (alternativa B), que é uma grandeza específica, medida por grama.
Uma amostra de 200 g de água (calor específico c=1 cal/g°C) é aquecida de 20°C para 45°C. A quantidade de calor sensível absorvida foi de:
Gabarito: A) 5.000 cal
Q = m·c·ΔT = 200×1×(45−20) = 200×1×25 = 5.000 cal.
Durante uma mudança de fase (por exemplo, o derretimento do gelo a 0°C), enquanto as duas fases coexistem, a temperatura da substância:
Gabarito: A) permanece constante, mesmo recebendo calor continuamente
Durante uma mudança de fase, todo o calor recebido (ou cedido) é usado para reorganizar as ligações moleculares (calor latente), e não para variar a temperatura — por isso ela permanece constante até que a mudança de fase se complete, como mostra o patamar no gráfico temperatura × calor recebido.
Misturam-se 100 g de água a 80°C com 300 g de água a 20°C, em um recipiente termicamente isolado. Desprezando trocas com o recipiente, a temperatura final de equilíbrio da mistura será de:
Gabarito: A) 35°C
Pelo princípio das trocas de calor (soma algébrica = 0): 100(Tf−80)+300(Tf−20)=0 → 400Tf=8.000+6.000=14.000 → Tf=35°C. Um erro comum é fazer uma média aritmética simples das temperaturas (50°C, alternativa B), ignorando que as massas são diferentes — a temperatura final fica mais próxima da massa maior (300 g a 20°C), por isso é menor que 50°C.
Em grandes altitudes, onde a pressão atmosférica é menor que ao nível do mar, a água entra em ebulição a uma temperatura:
Gabarito: A) menor que 100°C
A temperatura de ebulição de um líquido diminui com a redução da pressão externa. Por isso, em altitudes elevadas (pressão atmosférica menor), a água ferve a uma temperatura inferior a 100°C — o que faz alimentos demorarem mais para cozinhar. Já a panela de pressão faz o oposto: aumenta a pressão interna para elevar a temperatura de ebulição.
Um calorímetro ideal, usado em experimentos de calorimetria, é aquele que:
Gabarito: A) não troca calor com o ambiente externo, funcionando como um sistema termicamente isolado
Um calorímetro ideal é considerado um sistema termicamente isolado, ou seja, não troca calor com o ambiente externo — toda a troca de calor ocorre apenas entre os corpos internos a ele. Na prática, calorímetros reais se aproximam desse comportamento, mas apresentam pequenas perdas que costumam ser desprezadas em problemas escolares.
Dois blocos de cobre (calor específico 0,092 cal/g°C), um de 100 g e outro de 400 g, são aquecidos, cada um, com a mesma variação de temperatura de 50°C. Comparado ao calor absorvido pelo bloco menor, o calor absorvido pelo bloco maior é:
Gabarito: A) 4 vezes maior
Como Q=m·c·ΔT e c e ΔT são iguais nos dois casos, o calor absorvido é diretamente proporcional à massa. Sendo a massa do segundo bloco 4 vezes maior (400/100=4), o calor absorvido também é 4 vezes maior: Q1=100×0,092×50=460 cal e Q2=400×0,092×50=1.840 cal, e de fato 1.840/460=4.
A água tem calor específico c=1 cal/g°C e massa molar M=18 g/mol. O calor específico molar da água é, portanto:
Gabarito: A) 18 cal/mol·°C
O calor específico molar é dado por c_molar=c×M=1×18=18 cal/(mol·°C). Um erro comum é dividir em vez de multiplicar (1/18≈0,056, alternativa C), invertendo a relação entre as grandezas.
Uma substância pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso (sublimação), sem passar pelo estado líquido, mesmo à pressão ambiente — como ocorre com o gelo seco (CO₂ sólido). Para uma substância hipotética cujo calor latente de fusão é 50 cal/g e cujo calor latente de vaporização é 520 cal/g, o calor necessário para sublimar 10 g dessa substância, calculado a partir da soma dos dois processos, é de aproximadamente:
Gabarito: A) 5.700 cal
Como a entalpia é uma função de estado, o calor necessário para ir do sólido direto ao gasoso é aproximadamente a soma dos calores latentes de fusão e vaporização: L_sub≈L_f+L_v=50+520=570 cal/g. Para 10 g: Q=10×570=5.700 cal. Um erro comum é considerar apenas um dos dois processos isoladamente (fusão ou vaporização), esquecendo que a sublimação 'engloba' ambas as transformações em termos energéticos.
Colocam-se 100 g de gelo a 0°C em 100 g de água a 10°C, dentro de um recipiente isolado termicamente. Dados: calor específico da água = 1 cal/g°C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. Sobre o estado final do sistema, é correto afirmar que:
Gabarito: A) apenas 12,5 g de gelo derretem, e o sistema se estabiliza a 0°C, com gelo e água coexistindo
O calor que a água cederia ao esfriar até 0°C é Q=100×1×10=1.000 cal, insuficiente para fundir todo o gelo (que exigiria 100×80=8.000 cal). Assim, apenas parte do gelo derrete: m=Q/L=1.000/80=12,5 g, e o sistema permanece a 0°C, com 87,5 g de gelo ainda sólidos em equilíbrio com a água líquida. Um erro comum é sempre supor que todo o gelo derrete — é preciso comparar o calor disponível com o calor necessário para fundir toda a massa de gelo antes de concluir.
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
BENSHUU