Questões sobre transmissão de calor

01) Um barra de metal de 1 metro de comprimento e 2 cm² de área transversal é aquecida em uma extremidade. Sabendo que a condutividade térmica do metal é de 200 W/(m·K) e a temperatura da extremidade aquecida é de 100 °C, calcule a temperatura na outra extremidade após 10 minutos. Assinale a alternativa que representa corretamente essa temperatura.

a) 70 °C.
b) 40 °C.
c) 50 °C.
d) 90 °C.
e) 30 °C.
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02) Uma caixa de isopor é utilizada para conservar alimentos quentes. Considere que a temperatura interna da caixa é 80 °C e a temperatura ambiente é 25 °C. Se a taxa de perda de calor é de 5 W, o que ocorrerá com a temperatura interna da caixa após 30 minutos? Assinale a alternativa correta de acordo com a dissipação de calor.

a) 50 °C.
b) 70 °C.
c) 30 °C.
d) 60 °C.
e) 40 °C.
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03) Um aquecedor elétrico de 1500 W abrevia o tempo necessário para aquecer um ambiente de 20 m² e 2,5 m de altura. Considerando uma mudança de temperatura desejada de 10 °C, quantos minutos o aquecedor precisará operar? Considere a densidade do ar como 1,2 kg/m³ e a capacidade térmica do ar como 1005 J/(kg·K). Assinale a alternativa que apresenta o resultado correto.

a) 30 min.
b) 15 min.
c) 25 min.
d) 20 min.
e) 10 min.
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04) Um copo de água a 90 °C é colocado em um ambiente a 20 °C. Após 30 minutos, a temperatura do líquido é medida e encontra-se em 70 °C. Usando a lei de resfriamento de Newton, qual será a temperatura do líquido após mais 15 minutos? Assinale a alternativa que melhor representa essa situação.

a) 65 °C.
b) 60 °C.
c) 75 °C.
d) 70 °C.
e) 50 °C.
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05) Um corpo de massa de 2 kg é aquecido com 500 J de calor. Levando em consideração que sua capacidade térmica é de 1000 J/(kg·°C), qual será a variação de temperatura do corpo? Assinale a alternativa que contém o resultado correto desse experimento calorífico.

a) 1 °C.
b) 2 °C.
c) 0,25 °C.
d) 0,5 °C.
e) 3 °C.
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06) Durante um experimento, um recipiente de 500 ml de água a 25 °C é colocado em contato com um bloco metálico a 100 °C. Após alcançar o equilíbrio térmico, qual será a temperatura final da água se o bloco tiver uma massa de 2 kg e uma capacidade térmica de 450 J/(kg·°C)? Assinale a alternativa correta que reflete o equilíbrio alcançado.

a) 40 °C.
b) 30 °C.
c) 50 °C.
d) 70 °C.
e) 60 °C.
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07) Em uma região, a temperatura externa durante um dia frio é de 0 °C quando um recipiente de 5 kg de água a 100 °C é deixado ao ar livre. Ao longo de 2 horas, que temperatura atingirá a água, sabendo-se que sua perda de calor é de 3 W? Assinale a alternativa que apresenta a temperatura mais precisa.

a) 20 °C.
b) 25 °C.
c) 50 °C.
d) 10 °C.
e) 5 °C.
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08) Durante um experimento culinário, um cozinheiro adiciona 200 g de gelo a 100 g de água a 80 °C. Sabendo que a temperatura de fusão do gelo é de 0 °C, qual será a nova temperatura de equilíbrio da mistura, considerando que não há perda de calor para o ambiente? Assinale a alternativa que mais se aproxima do resultado.

a) 10 °C.
b) 5 °C.
c) 15 °C.
d) 30 °C.
e) 0 °C.
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09) Um estudante pesquisa a eficiência de diferentes materiais como isolantes térmicos. Ele coloca um bloco de isopor, um de madeira e um de metal em ambientes idênticos, inicialmente a 100 °C. Após 1 hora, o estudante observa a temperatura dos blocos e nota que o bloco de isopor está a 40 °C, o de madeira a 60 °C e o de metal a 80 °C. Qual material é o melhor isolante térmico? Assinale a alternativa que representa corretamente a eficiência isolante.

a) Isopor.
b) Madeira.
c) Metal.
d) Nenhum dos mencionados.
e) Todos são isolantes iguais.
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10) Em uma aula prática, um professor utiliza uma lâmpada incandescente de 60 W para aquecer um litro de água a 25 °C. Considerando que a eficiência de conversão de energia térmica é de 80%, após 10 minutos, qual será a temperatura da água? Assinale a alternativa que melhor representa o resultado após o tempo de aquecimento.

a) 36 °C.
b) 34 °C.
c) 30 °C.
d) 40 °C.
e) 28 °C.
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