Questões teóricas
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🧲 Física · 10.º ano · Atividades Laboratoriais
AL 3.2 │ Capacidade térmica mássica
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📝 10 exercícios
Os exercícios essenciais do tema, no estilo dos exames nacionais e dos testes intermédios, com o grau de dificuldade de cada um. Clica numa opção para ver logo se acertaste e abre a Resolução para perceberes o raciocínio completo.
📘 Resumo da matéria
Antes de começares, revê Atividade laboratorial AL 3.2 – laboratório virtual.
1Fácil Numa resistência de aquecimento percorrida por corrente, a energia elétrica é transformada, por efeito Joule, em…
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- 📐 Fórmulasefeito Joule
- (A) energia térmicaVerdadeira. a passagem da corrente aquece a resistência: a energia elétrica transforma-se em energia térmica.
- (B) energia químicaFalsa. não há reações químicas na resistência.
- (C) potencial gravíticaFalsa. a resistência não muda de altura.
- (D) nuclearFalsa. não há processos nucleares.
2Fácil A capacidade térmica C de um corpo é a energia necessária para…
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- 📐 FórmulasC = EΔθ
- (A) fundirFalsa. isso depende da entalpia de fusão, não de C.
- (B) elevar de 1 KVerdadeira. C = E/Δθ: energia por cada kelvin de aumento de temperatura.
- (C) vaporizarFalsa. isso depende da entalpia de vaporização.
- (D) aumentar a massaFalsa. a massa não aumenta ao aquecer.
3Fácil A unidade SI da capacidade térmica mássica é…
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- 📐 Fórmulasc = Em Δθ
- (A) J kg⁻¹ K⁻¹Verdadeira. c = E/(m Δθ): joule por quilograma e por kelvin.
- (B) J KFalsa. J K nada tem a ver com energia por massa e temperatura.
- (C) W kgFalsa. W kg não corresponde a E/(m Δθ).
- (D) kg J⁻¹Falsa. kg J⁻¹ é o inverso do que se pretende.
4Médio Num aquecimento, indica a energia fornecida, a energia útil e a energia dissipada, e escreve o balanço energético.
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- 📐 FórmulasEfornecida = U I Δt · Eútil = m c Δθ
- EnergiasFornecida: a energia elétrica transformada na resistência. Útil: a que aumenta a energia interna (temperatura) do bloco.
- BalançoDissipada: a que passa para o ambiente. Balanço: Efornecida = Eútil + Edissipada.
5Médio O gráfico da variação de temperatura de um bloco em função da energia fornecida (sem perdas) é…
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- 📐 FórmulasΔθ = EC
- (A) parábolaFalsa. Δθ é proporcional a E, não a E².
- (B) reta pela origem de declive 1/CVerdadeira. Δθ = E/C é diretamente proporcional a E: reta pela origem com declive 1/C.
- (C) reta horizontalFalsa. uma reta horizontal diria que Δθ não depende de E.
- (D) hipérboleFalsa. uma hipérbole seria Δθ ∝ 1/E.
6Médio A reta de ajuste de um bloco de 0,500 kg é Δθ = 2,2 E (Δθ em °C e E em kJ). Determina a capacidade térmica e a capacidade térmica mássica.
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- 📐 Fórmulasdeclive = 1C ⇒ C = 1declive · c = Cm
- Capacidade térmicaC = 12,2 kJ/°C = 10002,2 J K⁻¹ = 455 J K⁻¹.
- Capacidade térmica mássicac = 4550,500 = 909 J kg⁻¹ K⁻¹.
7Médio Se houver dissipação de energia durante o aquecimento, o valor de c obtido…
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- 📐 Fórmulasc = Em Δθ
- (A) menorFalsa. Δθ é menor, logo c calculado sai maior, não menor.
- (B) maiorVerdadeira. parte de E não aquece o bloco: Δθ é menor e c = E/(m Δθ) sai maior.
- (C) igualFalsa. a dissipação altera o resultado.
- (D) não se calculaFalsa. calcula-se, com erro sistemático.
8Médio Explica o que acontece à temperatura do bloco quando se desliga a resistência, e o que se faz para minimizar a dissipação.
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- EvoluçãoAo desligar, a resistência ainda está mais quente do que o bloco e continua a ceder-lhe energia: a temperatura sobe um pouco e depois desce, por dissipação para o ambiente.
- Minimizar perdasPara minimizar a dissipação envolve-se o bloco em isolante térmico e garante-se bom contacto térmico com a resistência e o sensor.
9Difícil Com a mesma energia (2,0 kJ) e a mesma massa (0,500 kg), calcula o aumento de temperatura do alumínio (897) e do cobre (385) em J kg⁻¹ K⁻¹. Qual aquece mais?
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- 📐 FórmulasE = m c Δθ ⇒ Δθ = Em c
- AlumínioAl: Δθ = 20000,500 × 897 = 4,5 °C.
- CobreCu: Δθ = 20000,500 × 385 = 10,4 °C. O cobre aquece mais (menor c).
10Difícil Para minimizar a dissipação de energia num aquecimento de um bloco, deve-se…
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- 📐 Fórmulasmenos perdas ⇒ c mais exato
- (A) bloco expostoFalsa. expõe o bloco a mais perdas.
- (B) isolante e bom contactoVerdadeira. o isolante reduz as trocas de energia com o ambiente e o bom contacto garante a medição correta.
- (C) lentamente sem isolamentoFalsa. aquecer devagar aumenta o tempo de perdas, sem isolamento.
- (D) retirar termómetroFalsa. sem termómetro não se mede a temperatura.
➡️ A seguir
Continua com as questões laboratoriais e as práticas.
