Lista de exercícios em PDF sobre Calorimetria (Calor Sensível e Latente) para o 2º Ano do Ensino Médio, contendo 12 questões inéditas com gabarito completo para Download. Atividades criativas envolvendo curva de aquecimento, trocas de calor, equilíbrio térmico e mudanças de estado físico. Excelente material didático estruturado para professores alinharem o planejamento escolar às competências da BNCC. Clique abaixo para baixar o PDF completo e proporcione aos seus alunos um exercício lúdico, moderno e estritamente alinhado às diretrizes da BNCC!

O Gabarito da Atividade está disponível no final da página.

Calorimetria: Calor Sensível e Latente

1)
Um gráfico da "Curva de Aquecimento" com a Temperatura (em °C) no eixo vertical e a Quantidade de Calor (em cal) no eixo horizontal. A reta inclinada começa no ponto (0 cal, 20 °C) e termina no ponto (600 cal, 80 °C). O enunciado afirma que a massa da substância é de 50 g.           
Com base na leitura do gráfico de aquecimento:

a) Qual foi a variação de temperatura (ΔT) sofrida pelo corpo?




b) Calcule o calor específico (c) dessa substância.



2)
O desenho de um cubo de gelo de 20 g derretendo em uma poça de água, com um termômetro ao lado marcando fixamente 0 °C. Uma seta indica que o cubo absorveu 1.600 cal de calor do ambiente para derreter completamente.
Extraindo os dados da ilustração do derretimento:

a) Trata-se de um fenômeno de calor sensível ou latente? Justifique.



b) Calcule o calor latente de fusão (L) desse bloco de gelo.



3)
Relacione a primeira coluna com os conceitos termológicos correspondentes na segunda coluna:

(1) Calor Sensível
(2) Calor Latente
(3) Calor Específico
(4) Capacidade Térmica
(5) Calorímetro

(                        ) Recipiente idealizado para ser termicamente isolado, evitando que o sistema troque calor com o ambiente externo.
(                        ) Quantidade de energia térmica envolvida especificamente na mudança de estado físico de uma substância.
(                        ) Quantidade de energia térmica capaz de provocar apenas a variação de temperatura em um corpo.
(                        ) Grandeza física que indica a quantidade de calor necessária para elevar em 1 °C a temperatura de 1 g de uma substância.
(                        ) Grandeza que indica a quantidade de calor necessária para elevar em 1 °C a temperatura de todo o corpo estudado.

A sequência correta de preenchimento é:

A) 3 - 2 - 1 - 5 - 4

B) 5 - 2 - 1 - 3 - 4

C) 5 - 1 - 2 - 4 - 3

D) 4 - 2 - 1 - 3 - 5

4)
Um esquema de um calorímetro ideal (caixa térmica). Dentro dele, uma peça metálica incandescente é mergulhada em um volume de água fria. As setas indicam o fluxo de calor do metal para a água.

Compreendendo o princípio físico do calorímetro ilustrado:

a) Qual corpo cede calor e qual corpo absorve calor no sistema?





b) Escreva a equação matemática geral do balanço energético que garante o Equilíbrio Térmico desse sistema isolado.





5)
Um bloco de gelo com massa de 500 g encontra-se exatamente no seu ponto de fusão (0 °C). Sabendo que o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g, qual a quantidade de calor que esse bloco precisa absorver do sol para derreter completamente, transformando-se em água líquida a 0 °C?

A) 4.000 cal

B) 8.000 cal

C) 20.000 cal

D) 40.000 cal

6)
Uma peça de ferro de 200 g precisa ser aquecida em um forno industrial, elevando sua temperatura de 30 °C para 80 °C. Sabendo que o calor específico do ferro é de 0,11 cal/g°C, qual a quantidade de calor sensível que o forno deve fornecer à peça?

A) 800 cal

B) 1.100 cal

C) 1.760 cal

D) 2.200 cal

7)
As paredes internas de um forno elétrico recebem 1.000 cal de energia térmica da resistência, provocando um aumento de temperatura de exatos 20 °C em toda a estrutura. A capacidade térmica (C) da parte interna desse forno é de:

A) 20 cal/°C

B) 40 cal/°C

C) 50 cal/°C

D) 100 cal/°C

8)
Analise as afirmações abaixo sobre os fenômenos de troca de calor e marque (V) para verdadeiro ou (F) para falso:

(                            ) O calor é definido na Física como a energia térmica em trânsito motivada exclusivamente pela diferença de temperatura entre dois corpos.
(                            ) O calor latente é o responsável direto por alterar a temperatura de um corpo sem mudar o seu estado físico.
(                            ) Durante a mudança de estado físico (como a fusão do gelo ou a ebulição da água) de uma substância pura, a temperatura permanece estritamente constante.
(                            ) A capacidade térmica é uma propriedade constante e exclusiva do material, não dependendo do tamanho ou da massa do objeto.
(                            ) Dizemos que dois corpos atingiram o equilíbrio térmico quando passam a ter exatamente a mesma temperatura.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:

A) V - F - V - V - F

B) F - V - V - V - F

C) V - F - V - F - V

D) V - V - F - F - V

9)
Para preparar uma bebida morna em uma garrafa térmica ideal, um aluno mistura 200 g de chá quente a 80 °C com 300 g de água fria a 20 °C. Considerando que o calor específico de ambos os líquidos é igual a 1 cal/g°C, qual será a temperatura final de equilíbrio térmico da mistura?

A) 36 °C

B) 40 °C

C) 50 °C

D) 44 °C

10)
Um aquecedor elétrico residencial de imersão fornece calor a uma taxa constante (potência térmica) de 200 cal/s. Se ele for mergulhado em um recipiente contendo 500 g de água (c = 1 cal/g°C) a 20 °C, quantos segundos serão necessários para a água atingir a temperatura de 60 °C?

A) 50 s

B) 100 s

C) 150 s

D) 200 s

11)
Quantas calorias no total devem ser fornecidas a um pedaço de 50 g de gelo, inicialmente a 0 °C, para que ele derreta totalmente e a água resultante do derretimento ainda seja aquecida até chegar a 10 °C? (Dados: calor latente de fusão = 80 cal/g; calor específico da água = 1 cal/g°C).

A) 4.000 cal

B) 4.500 cal

C) 5.000 cal

D) 8.000 cal

Questão 1:

a)
A variação foi de 80 °C - 20 °C = 60 °C.

b)
$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$
$600 = 50 \cdot c \cdot 60$
$600 = 3000 \cdot c$
$c = \frac{600}{3000}$
$c = 0,2$

Questão 2:

a)
Trata-se de calor latente, pois há mudança de estado físico (sólido para líquido) mantendo a temperatura constante em 0 °C.

b)
$Q = m \cdot L$
$1600 = 20 \cdot L$
$L = \frac{1600}{20}$
$L = 80$

Questão 3: B

Questão 4:

a)
A peça metálica cede calor (pois tem maior temperatura inicial) e a água absorve calor.

b)
$\Sigma Q = 0$
$Q_{metal} + Q_{agua} = 0$

Questão 5: D

Questão 6: B

Questão 7: C

Questão 8: C

Questão 9: D

Questão 10: B

Questão 11: B

Plano de Aula da Atividade

Plano de Aula: Física – Calorimetria e Trocas de Calor

Séries: 2ª Série do Ensino Médio (Estudo da propagação de calor, capacidade térmica, calor específico e mudanças de fase).

Habilidades BNCC:

  • EM13CNT102: Realizar previsões e avaliar intervenções em sistemas térmicos, compreendendo os processos de transferência de energia na forma de calor e o impacto no aquecimento de diferentes materiais.

  • EM13CNT204: Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito da conservação de energia em sistemas isolados (calorímetros), integrando as diretrizes do Referencial Curricular de Rondônia (RCRO).

  • EM13CNT301: Construir questões, interpretar modelos físicos (como Curvas de Aquecimento e diagramas de mudança de estado) e justificar conclusões através do equacionamento matemático.

Objetivos do Conhecimento:

  • Calor Sensível: Aplicar a Equação Fundamental da Calorimetria para calcular a variação de temperatura sem mudança de fase.

  • Calor Latente: Utilizar a equação de mudança de estado para dimensionar a energia térmica durante fusão, vaporização, condensação ou solidificação.

  • Capacidade Térmica: Diferenciar calor específico de capacidade térmica na análise de corpos extensos.

  • Equilíbrio Térmico: Estruturar matematicamente o balanço energético em sistemas termicamente isolados.

Objetivos da Aula:

  • Extrair dados físicos (temperatura inicial, final, massa) de textos e gráficos cartesianos.

  • Calcular a temperatura final de equilíbrio térmico misturando líquidos de diferentes temperaturas.

  • Desenvolver resoluções matemáticas aplicando propriedades distributivas e isolamento de variáveis algébricas.

Produzido por:

Cleiton Bentes