1. (Inatel-MG) Calor de combustão é a quantidade de calor liberada na queima de uma unidade de massa do combustível. O calor de combustão do gás de cozinha é 6,0·10⁶ cal/kg. Calcule o volume de água, em litros, que pode ser aquecido de 20 °C a 100 °C com um botijão de gás de cozinha de 13 kg, admitindo que esse processo tenha uma eficiência de 40%.

Dados: calor especifico da água c = 1 cal/g °C; densidade da água d = 1,0·10³ g/l

2. (UFU-MG) Considere a radiação solar como uma onda eletromagnética que chega à superfície da Terra com intensidade 1,0 kW/m² e que uma placa de um aquecedor solar consegue converter em energia térmica 50% da energia da radiação solar que alcança sua superfície. Calcule o tempo que uma placa de 1 m² deve ficar exposta ao sol para elevar a temperatura de 100 kg de água de 25 °C para 50 °C. Despreze o efeito da inclinação do sol em relação à placa do aquecedor. O calor específico da água é 4,2 J/g °C.

3. (IME-RJ) Considere um calorímetro no qual existe uma certa massa de líquido. Para aquecer o conjunto líquido - calorímetro de 30 °C para 60 °C são necessárias Q₁ joules. Por outro lado, Q₂ joules elevam de 40 °C para 80 °C o calorímetro juntamente com o triplo da massa do liquido.

a) Determine a capacidade térmica do calorímetro nas seguintes situações:

Q₁ = 2000 J, Q2 = 4000 J.
Q₁ = 2000 J, Q2 = 7992 J.

b) Com base nesses dados, em qual das duas situações a influência do material do calorímetro pode ser desconsiderada? Justifique sua conclusão.

4. (Fuvest-SP) Uma caixa d'água C, com capacidade de 100 litros, é alimentada, pelo registro R₁ com água fria a 15 °C, tendo uma vazão regulada para manter sempre constante o nível de água na caixa. Uma bomba B retira 3 l/min de água da caixa e os faz passar por um aquecedor elétrico A (inicialmente desligado). Ao ligar-se o aquecedor, a água é fornecida, à razão de 2 l/min, através do registro R₂, para uso externo, enquanto o restante da água aquecida retorna à caixa para não desperdiçar energia. No momento em que o aquecedor, que fornece uma potência constante, começa a funcionar, a água, que entra nele a 15 °C, sai a 25 °C. A partir desse momento, a temperatura da água na caixa passa então a aumentar, estabilizando-se depois de algumas horas.
Desprezando perdas térmicas, determine, após o sistema passar a ter temperaturas estáveis na caixa e na saída para o usuário externo:

a) A quantidade de calor Q, em J, fornecida a cada minuto pelo aquecedor. b) A temperatura final T2, em °C, da água que sai pelo registro R2 para uso externo. c) A temperatura final TC, em °C, da água na caixa.

5. (Unicamp-SP) Para resfriar um motor de automóvel, faz-se circular água pelo mesmo. A água entra no motor a uma temperatura de 80 °C com vazão de 0,4 l/s, e sai a uma temperatura de 95 °C. A água quente é resfriada a 80 °C no radiador, voltando em seguida para o motor através de um circuito fechado.

a) Qual é a potência térmica absorvida pela água ao passar pelo motor? Considere o calor específico da água igual a 4200 J/kg °C e sua densidade igual a 1000 kg/m³.
b) Quando um "aditivo para radiador" é acrescentado à água, o calor específico da solução aumenta para 5250 J/kg °C, sem mudança na sua densidade. Caso essa solução a 80 °C fosse injetada no motor em lugar da água, e absorvesse a mesma potência térmica, qual seria a sua temperatura na saída do motor?

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