Questões de Vestibular de Física - Calor Latente

A queima completa de 1,0 grama de petróleo produz aproximadamente 12 000 calorias de energia. Um forno utiliza petróleo para o aquecimento de água e tem rendimento de 40%. A quantidade de petróleo que deve ser queimado nesse forno para vaporizar totalmente 200 litros de água, inicialmente a 20 °C, em quilogramas, é de aproximadamente,
Dados: Calor específico da água = 1,0 cal/g . °C Temperatura de ebulição da água = 100 °C Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g Densidade da água = 1 kg/L

Quando se fornece calor a uma substância, podem ocorrer diversas modificações decorrentes de propriedades térmicas da matéria e de processos que envolvem a energia térmica.
Considere as afirmações abaixo, sobre processos que envolvem fornecimento de calor.

I - Todos os materiais, quando aquecidos, expandem-se.
II - A temperatura de ebulição da água depende da pressão.
III- A quantidade de calor a ser fornecida, por unidade de massa, para manter o processo de ebulição de um líquido, é denominado calor latente de vaporização.


Quais estão corretas?

Uma pessoa deixou um aquecedor elétrico portátil (ebulidor) dentro de um recipiente com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 20 °C. O aquecedor é composto por um único resistor que opera em uma tensão de 110 V. A pessoa voltou após um intervalo de tempo de 20 minutos e verificou que 40% da água já havia evaporado do recipiente. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor é absorvida pela água e que toda a evaporação é somente devido à ação do ebulidor, ou seja, não houve nenhuma evaporação espontânea da água para o meio ambiente. Despreze também a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor.

Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor latente de vaporização da água = 540 cal/g; densidade absoluta da água = 1,0 kg/L; 1 cal = 4,2 J; temperatura de ebulição da água = 100 ºC.

A partir de tais informações, assinale a alternativa CORRETA.

Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30° C e uma pedra de gelo de 50 g, à temperatura de –10 °C. Após o equilíbrio térmico,
Note e adote:
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;
calor específico do gelo = 0,5 cal/g °C;
calor específico da água = 1,0 cal/g °C.

Uma quantidade de calor Q = 56.100,0 J é fornecida a 100 g de gelo que se encontra inicialmente a -10 °C.

Sendo

o calor específico do gelo c_g = 2,1 J/(g°C),

o calor específico da água c_a = 4,2 J/(g°C) e

o calor latente de fusão C_L = 330,0 J/g,

a temperatura final da água em °C é,

aproximadamente,