2014 1 Natureza e Energia Prova 3 G hellip

Faculdade UnB Planaltina
Licenciatura em Ciências Naturais
Natureza e Energia – 1º semestre de 2014 – Prof. Marco Aurélio A. Barbosa
NOME:

MATRÍCULA:

PROVA 3 (24/06/2014)
É permitido o uso de calculadora. Nas questões que envolvem cálculos, marque apenas a resposta final a caneta. Esta prova possui um total de 12 pontos (2 pontos extras).
Questão 1
1 ponto
Por que uma melância mantém-se fria por um tempo mais longo do que os sanduíches, quando ambos são retirados de um refrigerador num dia quente?
Para resolver esta questão é importante lembrar que a água possui um calor específico alto e que, por isso, necessita absorver muito calor para aumentar sua temperatura. Considerando que o sanduíche possui pouca água em sua composição e que a melância possui uma proporção muito grande da mesma, esta manterá sua temperatura baixa por um longo período (ao sair do refrigerador) enquanto aquele rapidamente irá alcançar a temperatura ambiente.
Questão 2
2 pontos
Qual seria a temperatura final se 200 gramas de água a 30o C for misturada a 150 gramas de água a
60o C?
Dados:
i) A quantidade de calor, Q, é igual ao calor específico da substância, c, multiplicada pela sua massa, m, e pela variação ocorrida na temperatura, ΔT; ou seja,
Q=mcΔT.
ii) Calor específico da água: c = 1 cal/goC.
Resposta: Vamos considerar dois sistemas que entrerão em contato.

m A=200 g , T A=30ºC m B=150 g , T B=60ºC c A=c B=c

note que Q = mcΔT e que

Q A=−Q B.

A partir disto:

m A c ΔT A=−m B c ΔT B , m A ΔT A=−m B ΔT B.

A temperatura final será TF, logo

ΔTA = TF- TA
ΔTB = TF- TB
Por fim,

mAT A m BT B m A+ m B
T F ≈42,86 ºC

T F=

Complemento do professor: Existem vários caminhos para resolver esta questão. Caso os alunos tenham encontrado outros caminhos levando ao mesmo resultado, considerarei essas alternativas também. Procurei fazer
Questão 3
1 ponto
Uma bola metálica é capaz de passar de maneira justa através de um anel metálico. Se a bola for aquecida, entretanto, ela não mais poderá passar