Exercícios de calor específico resolvidos e explicados

window.sg_perf && performance.mark('img:visible'); Escrito por Rafael C. Asth Professor de Matemática e Física

Pratique seus conhecimentos sobre calor específico com esta lista de exercícios envolvendo essa importante propriedade térmica das substâncias.

Questão 1

Em uma experiência escolar com uma amostra de uma substância, 60 J de calor é fornecido a essa substância, após, a variação de temperatura é medida.

Considerando o calor específico da substância ser de 0,5 J/g·K, determine a massa da substância se a variação de temperatura for de 30°C.

a) 1 g

b) 2 g

c) 3 g

d) 4 g

e) 5 g

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

c = 0,5 J/g·K

Variação de temperatura: = 30°C.

Objetivo

Determinar a massa da substância.

Fórmula

Como houve variação de temperatura sem a mudança de fase, usaremos a fórmula do calor específico.

Resolução

O calor específico e a temperatura devem estar nas mesmas unidades. No entanto, em Kelvin ou Celsius a variação é a mesma.

Utilizando a fórmula e isolando m, temos:

Substituindo os valores dos dados:

Resposta

A amostra possuía 4 g.

Questão 2

Um bloco de cobre com massa desconhecida é utilizado em um experimento. Quando 585 J de calor são fornecidos ao bloco observa-se que a temperatura aumenta em 50°C. Sabendo que o calor específico do cobre é de 0,39 J/g·K, determine a massa do bloco de cobre.

a) 28 g

b) 30 g

c) 32 g

d) 44 g

e) 64 g

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

c = 0,39 J/g·K

Q = 585 J

Variação de temperatura: = 50°C.

Objetivo

Determinar a massa da amostra de cobre.

Fórmula

Como houve variação de temperatura sem a mudança de fase, usaremos a fórmula do calor específico.

Resolução

Utilizando a fórmula e isolando m, temos:

Resposta

A amostra de cobre era de 30 g.

Questão 3

Um corpo de 500 g de massa recebeu 4 000 cal, variando sua temperatura em 60ºC. Com base nessas observações, é possível concluir que seu calor específico é melhor aproximado por

a) 0,51°C

b) 0,35°C

c) 0,13°C

d) 0,37°C

e)0,02°C

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

500 g

4 000 cal

Objetivo

Determinar o calor específico da amostra.

Fórmula

Como houve variação de temperatura sem a mudança de fase, usaremos a fórmula do calor específico.

Resolução

Utilizando a fórmula, substituindo os dados e isolando c, temos:

Resposta

Assim, o calor específico é de, aproximadamente, 0,13 .

Questão 4

Um estudante tem um objeto de massa desconhecida feito de um material com calor específico de 1,2 J/g·K. Ele deseja aumentar a temperatura desse objeto em 20°C, aplicando 300 J de calor. A massa do objeto é de

a) 12,5 g.

b) 20,5 g.

c) 25,5 g.

d) 30,5 g.

e) 35,5 g.

Validar resposta Gabarito explicado

Dados:

Calor específico do material (c) = 1,2 J/g·K

Quantidade de calor fornecida (Q) = 300 J

Variação de temperatura (ΔT) = 20°C

Objetivo:

Determinar a massa do objeto.

Fórmula:

Resolução:

Utilizar a fórmula para determinar a massa do objeto.

Resposta:

A massa do objeto é de 12,5 gramas.

Questão 5

Um recipiente contém 150 g de óleo com calor específico de 1,8 J/g·K. Se a temperatura do óleo aumentar em 25°C, quantos joules a quantidade de calor fornecida é de:

a) 450 J

b) 625 J

c) 750 J

d) 900 J

e) 1.125 J

Validar resposta Gabarito explicado

Dados:

Massa do óleo (m) = 150 g

Calor específico do óleo (c) = 1,8 J/g·K

Variação de temperatura (ΔT) = 25°C

Objetivo:

Determinar a quantidade de calor fornecida ao óleo.

Fórmula:

Resolução:

Utilizar a fórmula para calcular a quantidade de calor fornecida.

Resposta:

A quantidade de calor fornecida ao óleo é de 6 750 joules.

Questão 7

Uma amostra de chumbo com massa desconhecida recebe 2.500 J de calor e sua temperatura aumenta em 30°C. Sabendo que o calor específico do chumbo é de 0,13 J/g·K, determine a massa da amostra de chumbo. A massa da amostra é:

a) 2.000 g

b) 3.000 g

c) 4.000 g

d) 5.000 g

e) 6.000 g

Validar resposta

Questão 8

(Enem 2019) Em uma aula experimental de calorimetria, uma professora queimou 2,5 g de castanha-de-caju crua para aquecer 350 g de água, em um recipiente apropriado para diminuir as perdas de calor. Com base na leitura da tabela nutricional a seguir e da medida da temperatura da água, após a queima total do combustível, ela concluiu que 50% da energia disponível foi aproveitada. O calor específico da água é 1 cal g−1 °C−1, e sua temperatura inicial era de 20 °C.

Qual foi a temperatura da água, em grau Celsius, medida ao final do experimento?

a) 25ºC

b) 27ºC

c) 45ºC

d) 50ºC

e) 70ºC

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

• 350 g de água
• 2,5 g de castanhas
• 70 kcal em 10 g de castanhas
• Apenas 50% da energia das castanhas será utilizada.
• Temperatura inicial da água é de 20º C.

Objetivo

Determinar a temperatura final da água.

Passo 1: determinar a quantidade de energia térmica (calor) em 2,5 g de castanhas.

Usando uma regra de três:

Em 2,5 g de castanhas há 17,5 kcal.

Como apenas 50% da energia foi aproveitada:

cal

Passo 2: determinar a variação da temperatura.

Utilizando a fórmula para o calor específico:

Passo 3: determinar a temperatura final.

Se a temperatura inicial é de 20 ºC:

20 + 25 = 45

Resposta

A temperatura final é de 45º C

Questão 9

(Enem 2018) Para preparar um sopa instantânea, uma pessoa aquece em um forno micro-ondas 500 g de água em uma tigela de vidro de 300 g. A temperatura inicial da tigela e da água era de 6 °C. Com o forno de micro-ondas funcionando a uma potência de 800 W, a tigela e a água atingiram a temperatura de 40 °C em 2,5 min. Considere que os calores específicos do vidro e da sopa são, respectivamente, e que 1 cal = 4,2 J.

Que percentual aproximado da potência usada pelo micro-ondas é efetivamente convertido em calor para o aquecimento?

a) 11,8%

b) 45,0%

c) 57,1%

d) 66,1%

e) 78,4%

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

• 500 g de sopa
• 300 g de vidro
• calor específico da água 1 cal/g. Cº
• calor específico do vidro 0,2 cal/g . Cº
• 1 cal = 4,2 J
• Tempo de 2,5 min = 150 s
• Potência de 800 W
• Temperatura inicial de equilíbrio térmico de 6ºC.
• Temperatura final de equilíbrio térmico de 40ºC.

Objetivo 

Percentual aproximado da potência usada pelo micro-ondas efetivamente convertido em calor.

Passo 1: determinar a quantidade de energia produzida com 800 w em 2,5 min.

Potência é a quantidade de energia utilizada ou produzida em um intervalo de tempo. Escrevendo a relação de potência e substituindo os valores:

 

Passo 2: determinar a quantidade de calor usado para elevar o conjunto de 6ºC para 40ºC.

Convertendo para joules:

19 040 . 4,2 = 79 968 J

Passo 3: determinar a potência utilizada para efetivamente aquecer a sopa.

Passo 4: determinar quantos porcentos 533,12 é de 800.

Resposta

A porcentagem é de aproximadamente 66,64%.

Questão 10

(VUNESP 2019) Considere que um fogão forneça um fluxo constante de calor e que esse calor seja inteiramente transferido da chama ao que se deseja aquecer. O calor específico da água é 1,00 cal/(g⋅ºC) e o calor específico de determinado óleo é 0,45 cal/(g⋅ºC). Para que 1000 g de água, inicialmente a 20 ºC, atinja a temperatura de 100 ºC, é necessário aquecê-la por cinco minutos sobre a chama desse fogão. Se 200 g desse óleo for aquecido nesse fogão durante um minuto, a temperatura desse óleo será elevada em, aproximadamente,

a) 120 ºC.

b) 180 ºC.

c) 140 ºC.

d) 160 ºC.

e) 100 ºC

Validar resposta Gabarito explicado

Dados

• 1000 g de água
• temperatura inicial de 20º C
• temperatura final de 100º C
• calor específico da água 1,00 cal/(g⋅ºC)
• 200 g de óleo
• calor específico do óleo 0,45 cal/(g⋅ºC)
• Exposição ao calor por 5 min = 5 . 60 = 300 s

Objetivo

Determinar a temperatura do óleo depois de 1 min de exposição ao calor.

Passo 1: obter a energia por minuto fornecida pelo fogão.

Utilizamos os dados da água.

Assim, em 5 min, foram fornecidos pelo fogão 80 kcal e, por minuto:

80 / 5 = 16 kcal

Passo 2: determinar a que temperatura o óleo estará após 1 min ao fogo.

Em 1 min ele receberá 16 kcal.

Resposta

O tempo será de aproximadamente 180 s.

Você também pode se interessar por:

• Calor Específico: o que é, fórmula e exercícios
• Exercícios sobre temperatura e calor
• Calor Sensível: o que é, fórmula e exercícios
• Calor Latente: o que é, fórmula e exercícios
• Calorimetria
• Calor e Temperatura
• Capacidade Térmica: o que é, fórmula e exercícios

window.UBA_API_URL = "https://api.7gra.us/user-behaviour/v1/"; window.PROJECT_ID = 48; window.DOMAIN = "todamateria.com.br"; window.CONTENT_URL = "exercicios-de-calor-especifico"; window.onload = function() { new Feedback({ environment: "production", project_id: "48", project_name: "todamateria.com.br", author_id: "227", author_name: "Rafael C. Asth", content_type: "article", content_id: "5290", content_url: "exercicios-de-calor-especifico", content_title: "Exercícios de calor específico resolvidos e explicados" }); } Escrito por Rafael C. Asth Professor de Matemática, licenciado e pós-graduado em ensino da Matemática e da Física. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021. Como citar?

ASTH, Rafael. Exercícios de calor específico resolvidos e explicados. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-calor-especifico/. Acesso em:

Veja também

• Calor Específico
• Capacidade Térmica
• Exercícios sobre Propriedades da Matéria
• Calorimetria
• Ciências da natureza e suas tecnologias: Enem
• Termodinâmica
• Física no Enem: dicas de como estudar
• Calor Sensível