TERMOLOGIAok

CURSO de FÍSICA 2008EXERCÍCIOS DA UFPE/UFRPE TUDO DE 1990 ATÉ 2005 TERMOMETRIA TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA 03. Os trilhos de uma estrada de ferro têm coeficiente de dilatação térmica igual a 1,25 x 10-5 °C-1. A variação de comprimento em 4km de trilho, quando a temperatura passa de 0°C a 40°C, é, em metros: 01. O comprimento da coluna de mercúrio de um termômetro é igual a 4,0cm quando ele está imerso numa mistura, no estado de equilíbrio, de água com gelo, e é de 24,0 cm quando colocado na água em ebulição. Qual será, em cm, o comprimento da coluna quando a temperatura for 30°C? 04. O gráfico abaixo apresenta a variação do comprimento L de uma barra metálica, em função da temperatura T. Qual o coeficiente de dilatação linear da barra, em 0C-1 ? 02. A escala X de um termômetro marca 10 0X e 90 0X, para as temperaturas de fusão e de ebulição da água, respectivamente. Determine o valor da temperatura na escala Celsius que corresponde ao mesmo valor na escala X. A) 1,00 x 10-5 B) 2,00 x 10-5 C) 3,00 x 10-5 D) 4,00 x 10-5 E) 5,00 x 10-5 05. 03. Momentos antes de aterrissar no aeroporto do Recife, o piloto de um avião informou que a temperatura local era de 35°C. Um grupo de turistas ingleses não entendeu a mensagem. O guia turístico fez corretamente a transformação para °F e passou a informação aos turistas. Qual foi a temperatura informada pelo guia? DILATAÇÃO QUESTÕES DE DILATAÇÃO LINEAR 01. Uma ponte de concreto tem 50 m de comprimento à noite, quando a temperatura é de 20ºC. Seu coeficiente de dilatação térmica é 10–5/ °C. Qual a variação do comprimento da ponte, em cm, que ocorre da noite até o meio-dia quando a temperatura atinge 40°C? A) 1,0 x 10–3 B) 2,0 x 10–3 C) 1,0 x 10–2 D) 2,0 x 10–2 E) 3,0 x 10–2 02. "A paciência é mais heróica das virtudes, justamente por não ter nenhuma aparência de heroísmo." (Giacomo Leopardi) 06. 1 CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA 07. 10. DILATAÇÃO SUPERFICIAL 08. Uma chapa de zinco de forma retangular tem 60cm de comprimento e 40cm de largura à temperatura de 20°C. Se, ao ser aquecida até 120°C a chapa tem sua largura aumentada de 0,1cm, quantos centésimos ele aumentará no seu comprimento? 09. "A paciência é mais heróica das virtudes, justamente por não ter nenhuma aparência de heroísmo." (Giacomo Leopardi) DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA 2 CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA 11. Um frasco de vidro de 1 litro de volume está completamente cheio de um certo líquido a 10ºC. Se a temperatura se eleva até 30ºC, qual a quantidade de líquido, em ml, que transborda do frasco? (Considere o coeficiente de expansão térmica volumétrica do líquido como 1,0 x 10 –3 K –1 e despreze a expansão térmica do vidro.) DEFINIÇÕES E APLICAÇÕES DE FÓRMULAS 01. 12. 02. Uma quantidade de calor igual a 84 kJ é fornecida a 0,5 kg de água, inicialmente à temperatura de 28 0C. Qual a temperatura final da água, em 0C? TROCAS DE CALOR 03. Um calorímetro, de capacidade térmica desprezível, contém 100 g de água a 15,0 °C. Adiciona-se no interior do calorímetro uma peça de metal de 200 g, à temperatura de 95,0 °C. Verificase que a temperatura final de equilíbrio é de 20,0 °C. Qual o calor específico do metal, em cal/g°C? A) 0,01 B) 0,02 C) 0,03 D) 0,04 E) 0,05 13. Um recipiente metálico de 10  está completamente cheio de óleo, quando a temperatura do conjunto é de 20°C. Elevando-se a temperatura até 30°C, um volume igual a 80 cm3 de óleo transborda. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo é igual a 0,9 x 10-3°C-1, qual foi a dilatação do recipiente, em cm3 14. Uma caixa cúbica metálica de 10 L está completamente cheia de óleo, quando a temperatura do conjunto é de 20°C. Elevandose a temperatura até 30°C, um volume igual a 80 cm3 de óleo transborda. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo é igual a 0,9 x 10-3°C-1, qual é o inteiro mais próximo do valor do coeficiente de dilatação linear do metal, em unidades de 10-6 °C-1? "Só os pobres pagam à vista, mas não por virtude - é porque não têm crédito." (Anatole France) 04. 05. CALORIMETRIA 3 Adiciona-se 36 g de gelo a 0°C e mantém-se a jarra em um ambiente isolado termicamente. são colocados em contato até que atinjam o equilíbrio térmico à temperatura tf = 40ºC. O gráfico abaixo representa a variação do calor recebido pelo corpo A como função de sua temperatura. 4 .0 g e temperatura inicial tB = 60ºC. Quando o sistema entra em equilíbrio. Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. respectivamente. Dois corpos A e B. "A verdadeira fé não está no exterior. em estado líquido. 08. CHICO VIEIRA 10. termicamente isolados do resto do ambiente e inicialmente a diferentes temperaturas tA e tB." (Juan Luis Vives) 09. 11. em g. 07. está no âmago do coração. Qual a redução na temperatura da água? A) 10 °C B) 12 °C C) 14 °C D) 16 °C E) 18 °C 13. Após o sistema atingir o equilíbrio térmico. qual a massa total de água. determine o valor de seu calor específico em unidades de 10-2 cal / (g . 12. Se o corpo B tem massa mB = 2. dentro do calorímetro? 06. a sua temperatura final é igual a 20°C. ºC). Uma jarra de capacidade térmica igual a 60 cal/°C contém 300 g de água em equilíbrio a uma determinada temperatura. são colocadas 50 g de gelo a 0° C e 40 g de água a 80° C. 5 kg.5 kg. em cal/s. de uma certa massa de água que está sendo aquecida por uma fonte de calor cuja potência é 35 cal/s. calcule a perda média de calor por unidade de tempo. inicialmente no estado sólido. Depois de transcorridos 30 min. um atleta envolve sua coxa com uma bolsa com 500 g de água gelada a 0 °C.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Qual é a razão entre os calores específicos no estado líquido e no estado sólido. Supondo que todo o calor absorvido pela água veio da coxa do atleta. GRÁFICOS GERAIS 18. A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 GRÁFICOS COM POTÊNCIA 15. O gráfico mostra a variação de temperatura em função do tempo. "A fé é o complemento aperfeiçoado da razão. Um corpo de massa m = 0. em gramas. inicialmente no estado sólido. recebe calor e sofre variação de temperatura conforme 5 ." (Manuel García Morente) 16. da substância de que é constituído o corpo? T(°C) 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 17. recebe calor e sofre variação de temperatura. calcule a massa da água. Supondo que todo o calor gerado pela fonte seja absorvido pela água. que foi aquecida. Com o objetivo de melhorar de uma contusão. a temperatura da bolsa de água atinge 18 °C. Q(10 cal) 3 19. conforme indicado na figura. Um corpo de massa m = 0. CHICO VIEIRA POTÊNCIA 14. O gráfico abaixo representa a variação da temperatura de 100 gramas de água. em unidades de 103cal. e são necessárias 77 cal para se fundir 1. Se o gráfico abaixo representa a quantidade de calor em Joules necessária para variar sua temperatura.0 g e mB = 37 g." (Edmund Burke) QUANTITADE DE CALOR 26.0°C. CHICO VIEIRA indicado na figura. cA/cB. 6 . em função de suas temperaturas. "Ninguém comete erro maior do que não fazer nada porque só pode fazer um pouco.0 g de alumínio a uma temperatura de 659°C. a partir de uma temperatura inicial de 9. Em um experimento. 25. o estudante observou que em um dado instante havia uma mistura de 900 g de gelo e 100 g de água. em função da quantidade de calor fornecida Q. O calor específico do alumínio é 0. 20.CURSO de FÍSICA 2008 T(°C) 100 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 3 TERMOLOGIA PROF. O gráfico abaixo mostra as quantidades de calor absorvidas por dois objetos. de massa igual a 1000 g e temperatura de –10°C. a quantidade de calor necessária para fundir completamente uma peça de 100 g de alumínio. em kcal. A e B. Aquecendo o conjunto. determine em unidades de 10-2 J/g°C o calor específico da substância de que é feito o corpo.22 cal/g°C. 24. de massas mA = 5. 21. Qual a quantidade de calor fornecida no processo de A  D. Determine. Um corpo de massa igual a 25g está inicialmente a uma temperatura de 40°C. Obtenha a razão. Calcule a energia térmica. Qual é o calor latente de fusão da substância de que é constituído o corpo. necessária para fundir as 100 g de gelo. partindo das1000 g iniciais. em cal/g? 22. tudo à temperatura de 0 °C. entre os calores específicos dos corpos A e B. um estudante coloca num recipiente um cubo de gelo. em unidades de 103 cal? Q(10 cal) 23. 0 x 10-5 cal/(s cm oC).1 cal/g°C. A área total das paredes externas de uma geladeira é 4. atravessa uma placa de madeira e sai com velocidade 60 m/s. absorvida pelo gelo entre os instantes 0 e 100s? elevada de 20° a 30°C durante um período de 10 horas. O material de que é feito a roupa tem condutividade térmica de 5. cuja pele está a 36 oC. 02. devido à variação da temperatura externa. A) 8 x 105 B) 8 x 104 C) 8 x 103 D) 8 x 102 E) 8 x 101 PROPAGAÇÃO DE CALOR 28. Uma pessoa. A condutividade térmica do revestimento de poliestireno é 0. 31. Qual a potência. com velocidade 100 m/s. Considere que somente a bala absorve o calor produzido. Sabendo que 40% da energia cinética perdida é gasta sob a forma de calor. Uma quantidade de calor igual a 2700 cal é fornecida a um bloco de gelo de massa igual a 10 g e inicialmente a 0ºC. CHICO VIEIRA o aumento de temperatura da barra. consumida durante este período? Considere a massa específica da água constante neste intervalo de temperatura.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Um tanque contém 3 000 litros de água cuja temperatura é 27. perdida pela pele desta pessoa em uma hora. Se a geladeira tem um revestimento de poliestireno com 25 mm de espessura. 1 cal = 4. por unidade de área.9 de °C. em centenas de Watts. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g. qual a quantidade de calor. em décimos de °C.2 J e assuma que toda a variação de energia mecânica se transforma em calor). 01. em graus centígrados. Determine o percentual da massa do bloco de gelo que se liquefaz. em calorias. O calor específico do chumbo é C = 128 J/kg °C. determine o acréscimo de temperatura da bala. está usando uma roupa de frio de 5 mm de espessura. ENERGIA MECÂNICA E ENERGIA ELÉTRICA 29. Calcule a quantidade de calor. "O sucesso e o amor preferem o corajoso. e a diferença de temperatura entre o exterior e o interior da geladeira é 25 oC.0 h." (Ovídio) 30.01 W/(m oC). qual será ANÁLISE TEÓRICA GASES 7 . Uma bala de chumbo. Dê a resposta em cal/cm2. considerando que a barra estava inicialmente a uma temperatura de 27.0 m2. O gráfico abaixo representa a variação da temperatura em função do tempo para um sistema constituído inicialmente de um cubo de gelo de 1kg a 0ºC. em um ambiente que está a 11 o C. uma barra de ferro de massa igual a 10 kg cai de um andaime cuja altura é 8. determine a quantidade de calor que flui através das paredes da geladeira durante 1. em watt-hora. Numa construção.4 m. logo após atingir o solo?(Considere: CFERRO = 0. 03. 04.CURSO de FÍSICA 2008 01. "Coragem é a capacidade de agir apropriadamente mesmo quando morrendo de medo. TERMOLOGIA PROF." (General Omar Bradley) EQUAÇÃO PV=NRT 8 . 05. CHICO VIEIRA 02. respectivamente. VB/VA.2 mol.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. atingida dentro da panela. calcule a temperatura.0 litro de água é levada ao fogo. à mesma temperatura. no segundo reservatório. de 10 cm de raio. Determine. No diagrama P x T abaixo. Qual será a pressão do "Devemos construir diques de coragem para conter a correnteza do medo. em atmosferas: 9 . A válvula de segurança da panela vem ajustada para que a pressão interna não ultrapasse 4. em graus Kelvin. gás.5 D) 4. Uma panela de pressão com volume interno de 3. 15. entre os volumes final e inicial do gás? 11. Quantas vezes a pressão. no estado B. Se a pressão inicial de 10 N/m2 muda para 50 N/m2. 13. qual será sua temperatura no fim do processo? A) 1/3 B) 1/2 C) 1 08. a quantidade de vapor de água que preenche o espaço restante é de 0. se este é transferido sem alteração de temperatura para outro recipiente cilíndrico de mesmo diâmetro e altura 2H ? 10. No equilíbrio térmico. A) 4. Considerando o vapor de água como um gás ideal e desprezando o pequeno volume de água que se transformou em vapor. conforme indicado na figura. 5 e 20 litros contêm gases ideais às pressões de.0 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS COM CONSERVAÇÃO DO N° DE MOLS 07. A pressão final. também esférico. D) 2 E) 3 12.0 litros e contendo 1. Um gás perfeito.1 atm. Três recipientes de volumes 10. uma certa quantidade de gás ideal evolui do estado inicial A para um estado final B.0 B) 4. Um gás contido em um reservatório esférico de raio interno igual a 20 cm passa para outro reservatório. a temperatura final do gás. em atm. reduzindo o volume para 200 cm3. a 30°C de temperatura. está contido em um cilindro de 1000 cm3. Num determinado experimento.7 E) 5. a partir do gráfico. é. Um recipiente cilíndrico de altura H e volume igual a 50L contém um gás ideal à pressão de 8 atm. conforme indicado na figura. mantendo-se à mesma temperatura. em 102 K." (Martin Luther King) 14. é maior que a do primeiro? 09. 10 e 4 atmosferas. uma massa desconhecida de gás sofre transformação do estado A para o estado B. Qual a razão. a ser estabelecida comunicação entre os três recipientes. CHICO VIEIRA 06. mantendo-se a mesma temperatura.2 C) 4. Determine a massa de chumbo. em kg. Considere a pressão atmosférica igual a 1 atm. 10 . Qual a ordem de grandeza do número de mols do gás no recipiente? A) 10-4 B) 10-3 C) 10-2 D) 100 E) 103 18.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Na posição vertical o volume do gás é 0. êmbolo cilindro gás 20. que foi depositado sobre o pistão. de forma que a temperatura do gás permanece constante. Determine a massa do êmbolo em kg. Supondo que a temperatura do gás é mantida constante." (Maria Thereza.500 cm3.8 V0. Bolinhas de chumbo são lentamente depositadas sobre o pistão até que o mesmo atinja a altura h = 80 cm. Um cilindro de gás mantido à temperatura constante contém um êmbolo móvel de área 100 cm 2. Um cilindro de 20 cm2 de seção reta contém um gás ideal comprimido em seu interior por um pistão móvel. INFLUÊNCIA DA PRESSÃO ATMOSFÉRICA 19. temperatura igual a 300K. O pistão repousa a uma altura h 0 = 1. de massa desprezível e sem atrito.5 x 10–15 atm. calcule a razão entre as densidades molares final e inicial do gás. Imperatriz da Áustria) 21. "Mais vale uma paz relativa que uma guerra ganha.0 m. Três moles de um gás ideal estão confinados em um cilindro com um êmbolo. NÚMERO DE PARTÍCULAS 16. A base do cilindro está em contato com um forno. Inicialmente a pressão do gás é 2 atm. como mostrado na figura. Um gás ideal ocupa um recipiente com volume igual a 2. Quantas moléculas por milímetro cúbico existem no interior do recipiente à temperatura de 27ºC? 17. Em um laboratório o melhor “vácuo” que pode ser obtido em um certo recipiente corresponde à pressão de 2. O gás é então comprimido até que a pressão atinja 14 atm. e pressão igual a 100 Pa. CHICO VIEIRA 15. Se o cilindro estiver na posição horizontal o volume do gás é V0. 5 cm B) 5. Numa transformação termodinâmica uma certa quantidade de gás ideal se contrai de um volume inicial Vi = 10 m3 até um volume final Vf = 4. ainda que ela os tivesse." (Henry Barbuse) 03. Determine a posição de equilíbrio do êmbolo em relação à extremidade esquerda do cilindro.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA GRÁFICOS GERAIS 01.5 cm D) 8. que pode se mover sem atrito. As partes da esquerda e da direita contêm. respectivamente. de acordo com o diagrama abaixo. O volume interno do cilindro de comprimento L = 20 cm.0 cm C) 7. é dividido em duas partes por um êmbolo condutor térmico.5 cm "Seria um crime mostrar os lados bons da guerra. CHICO VIEIRA 02.3 cm E) 9. Sabe-se que nesta transformação o gás perdeu uma quantidade TERMODINÂMICA 11 . PROF.0 m3. de um gás ideal. um moI e três moles. mostrado na figura. êmbolo n1=1 n2=3 L A) 2. EQUILÍBRIO 22. 6 x 105 B) 2. em joules. ocorrida quando o gás passa pela transformação completa ABC. 04. o gás absorve 1. A) 1. Um gás ideal realiza o processo ABC indicado no diagrama PV. para 12 . abaixo.4 x 105 C) 3. realizado pelo gás. em joules. Determine a variação de sua energia interna. 05. sofre uma transformação termodinâmica ABCDA. pertencente à isoterma 1. durante a transformação ABC? 08." (Friedrich Nietzsche) 09.4 x 105J de calor. Qual o trabalho.0 x 105 GRÁFICOS PV COM CICLOS 06.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF.0 x 105 cal. em seguida. em unidades de atm x L. onde a temperatura permanece constante. Uma certa quantidade de gás ideal contida em um sistema. abaixo. Na transformação isotérmica BC. Um mol de um gás ideal passa por transformações termodinâmicas indo do estado A para o estado B e. pertencente à mesma isoterma de A. Calcule a variação da energia interna do gás. o gás é levado ao estado C. Um mol de um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica indo do estado A. Meio mol de um gás ideal realiza uma transformação do estado A para o estado B. O sistema está isolado termicamente da vizinhança. constituído de um cilindro com êmbolo sem atrito. em joules. exceto a base do cilindro que está em contato com uma fonte térmica com a qual pode trocar calor durante o processo. "O que não provoca minha morte faz com que eu fique mais forte. de acordo com o diagrama V x T. durante a expansão do estado A até o estado B? 07.8 x 105 D) 4. CHICO VIEIRA de calor Q = 1. Qual o trabalho total realizado pelo gás. Calcule a quantidade de calor trocada durante a transformação. indicada no diagrama da figura.2 x 105 E) 5. em unidades de 104J. 13. 15.C. O diagrama P – V abaixo representa o ciclo de uma máquina térmica. seguindo a parte superior do diagrama. 11. pertencente também à isoterma 1. Calcule o trabalho total em unidades de 106 13 ." Colton) 16. Joules efetuado por essa máquina ao longo de 50 ciclos de operação. O diagrama P – V abaixo representa o ciclo de uma máquina térmica.0 x 105 J.V abaixo. em unidades de 104 J. diagrama p – v de um gás ideal em uma transformação cíclica. ocorrida quando o gás passa pela transformação completa ABC. Determine a quantidade de calor que ela absorve da fonte quente. 14. em um ciclo.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. em joules. em %? "A adversidade é um trampolim a maturidade. Em seguida. como indicado no diagrama p . em Joules. pertencente à isoterma 2. Qual o rendimento térmico dessa máquina. Qual a quantidade calor. é igual a 1. Uma máquina térmica executa o ciclo descrito no diagrama p-V abaixo. vai para o B. O ciclo se inicia no estado A. cujo rendimento é de 60%. Calcule a variação da energia interna do gás. calcule o trabalho realizado por esta máquina térmica ao longo de um ciclo.Apara Figura abaixo ilustra o(C. passando por C. Sabendo-se que poVo = 13 J. O calor absorvido da fonte quente. em joules. A variação da pressão e do volume de vapor d’água a cada absorvida pelo gás durante o ciclo ? ciclo de operação de uma máquina a vapor pode ser aproximada pelo gráfico abaixo. e retorna para A. o gás é levado ao estado C. 12. 10. CHICO VIEIRA o estado B. 0 cm de aresta. determine a variação percentual da energia interna desse gás ao sofrer a transformação ABC indicada. durante o processo de volta? "A arte de vencer se aprende nas derrotas. Durante o processo de volta. Qual é o módulo do trabalho realizado pelo sistema. Uma caixa cúbica metálica e hermeticamente fechada. QUESTÕES GERAIS 17. Sabendo-se que T1 = 300k. T2 = 330k e T3 = 360k. em N. 21. o sistema rejeita 18 k J de calor. O gráfico abaixo representa o comportamento de um gás ideal em diferentes condições. que leva o sistema de B até A. 22. 19." (Simon Bolívar) 20. o sistema absorve 16 kJ de calor e realiza 12 kJ de trabalho. Qual a variação da força que atua em uma das paredes da caixa. contém gás ideal à temperatura de 300 K e à pressão de 1 atm. em kJ. que o levou do estado A ao estado C. CHICO VIEIRA 330 K e estar em equilíbrio térmico? Despreze a dilatação térmica do metal. após o sistema ser aquecido para EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES TERMOMETRIA 14 . Durante um processo que leva um sistema termodinâmico de um estado A para outro estado B. 18. de 4.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. " (Autor desconhecido) 7. Após algum tempo verificou-se que os valores lidos nos dois termômetros eram iguais. o inglês disse que em Londres a temperatura naquele momento era igual a 14oF. Qual era a temperatura de São Paulo. Fazen-do algumas contas. Que valor iria substituir a variações de 20oC? 4. a variação de temperatura deveria ser dada na escala Fahrenheit. Ao parar em um posto de gasolina. o jovem brasileiro descobriu qual era. Determine:B 150 15 0 -50 A 50 o C . Qual a temperatura medida. no momento do embarque do turista? 10. CHICO VIEIRA Um jornalista. um graduado em Celsius e o outro em Fahrenheit. passou pelo deserto de Mojave. se fosse utilizado um termômetro graduado em Celsius? 5. ocorrendo em alguns locais variações de até 20oC em um mesmo dia. além dos pontos turísticos mais importantes.CURSO de FÍSICA 2008 1. Durante a conversa. Qual era a temperatura desse líquido? 6. (UEPA) Uma agência de turismo estava desenvolvendo uma página na internet que. Ao fazer a conversão para a escala Celsius. em graus Celsius. Um jovem internauta brasileiro fez uma conexão via internet com um amigo inglês que mora em Londres. o verão no Brasil foi mais quente do que costuma ser. Uma escala termométrica X foi comparada com a escala Celsius. em visita aos Estados Unidos. Num laboratório.4 graus. A leitura em Fahrenheit supera em 100 unidades a leitura em Celsius. medida na escala Fahrenheit. à beira da estrada. Que valores essa escala X assinalaria para os pontos fixos fundamentais? 3. a temperatura média de Belém (30oC) deveria aparecer na escala Fahrenheit. onde são realizados os pousos dos ônibus espaciais da Nasa. um graduado na escala Celsius e o outro na escala Fahrenheit. Passado o susto. o ponto do gelo equivale a –10oA. Após recuperar os sentidos. De quanto seria a queda da temperatura desse turista. quando embarcara. percebeu que a escala utilizada era a Fahrenheit. em graus Celsius. são mergulhados num mesmo liquido. Que valor ele havia observado no painel? 8. em graus Celsius? "Se os peritos em mercado de ações fossem efetivamente peritos. Comparando-a com a escala Celsius. continha também informações relativas ao clima da cidade de Belém (Pará). Qual era a temperatura registrada no painel. Após alguns cálculos. Que valor o turista iria encontrar. ele verificou que essa temperatura era igual à de São Paulo. um turista brasileiro observou em um painel eletrônico que a temperatura local. um estudante encontrou a seguinte notícia: “Devido ao fenômeno El Niño. (Mack-SP) Um turista brasileiro sente-se mal durante uma viagem e é levado inconsciente a um hospital. ultrapassava o valor medido na escala Celsius em 48 unidades. Se uma temperatura for indicada num termômetro em Celsius pelo valor 22oC. (UFAL) Numa escala de temperaturas A. são colocados no interior de um freezer. ao descer no aeroporto de Chicago (EUA). Na versão em inglês dessa página. Ao chegar ao aeroporto de Miami (EUA). que mostra a o correspondência entre os valores das temperaturas nessas X duas escalas. obtendo-se o gráfico dado a seguir. Um professor de Física inventou uma escala termométrica que chamou de escala X.” Se essa notícia fosse vertida para o inglês. sem saber em que local estava. TERMOLOGIA PROF. ele observou que –4oX correspondiam a 20oC e 44oX equivaliam a 80oC. observou um termômetro marcando a temperatura local (68oF). eles estariam a comprar ações e não a vender conselhos. ele encontrou o valor 45oC. Que valor ele encontrou? 11. que valor será indicado por outro termômetro graduado na escala A? 2. Lendo um jornal brasileiro. Dois termômetros. dois termômetros. em graus Celsius? 12. na página em inglês? 9. a temperatura em Londres. ele observou um grande painel eletrônico que indicava a temperatura local na escala Fahrenheit. para essa temperatura. Um turista brasileiro. mas que já “cairá” de 5. é informado de que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus. b) não se preocupe. respectivamente. sob pressão normal. a indicação da escala X para os estados térmicos correspondentes aos pontos fixos fundamentais. expressa na escala Réaumur? "Todo mundo tem um talento. À temperatura de 20oC. dois termômetros. então lhe dá para ingerir uns quatro comprimidos de antitérmico. (UFF-RJ) Um executivo brasileiro. observou que o valor da temperatura lá indicado Fahrenheit. encontrou a temperatura de ebulição do álcool expressa na escala Réaumur (62. ele está com 39oC. quando tivermos 80oC. percebendo que seu filho está “quente”. Num termômetro de mercúrio.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA 17. ele está com 37oC. 36 0 10 12 14 16 t(h) Que temperatura esse paciente apresentou às 12h30min. respectivamente. Essa temperatura corresponde a: a) b) c) d) e) 25oC 81oF 37oC 98oF 45oC 13. utiliza um termômetro com escala Fahrenheit para medir sua temperatura. O termômetro. manda o garoto brincar e mais tarde mede novamente sua temperatura. Um paciente foi internado em um hospital e apresentou o seguinte quadro de temperatura: θ (oC) 40 15. era um quinto do valor correspondente em Celsius. d) faz os cálculos e descobre que o garoto está com 32. para as temperaturas do gelo fundente e da água em ebulição. e) fica preocupado. folheando um antigo livro de Física θc coincidem de seu avô. a altura da coluna assume os valores 1.0cm e 21cm quando o termômetro é submetido aos estados correspondentes aos pontos do gelo fundente e do vapor de água em ebulição. Qual foi o valor observado? a) b) a equação termométrica desse termôme-tro em relação à escala Celsius. (UFAL) Um estudante construiu uma escala de temperatura (E) cuja relação com a escala Celsius é expressa no gráfico representado a seguir: 18. Qual a temperatura Celsius em que as escalas A e Celsius fornecem valores simétricos? θE 10 0 19. registra 98. um termômetro de gás a volume constante indica as pressões correspondentes a 80cm Hg e 160 cm Hg. a indicação da escala X. um médico. o garoto está mal." (Erica Jong) 21. 49. Determine: 16. (Unifor-CE) Uma escala termométrica A criada por um aluno é tal que o ponto de fusão do gelo corresponde a – 30oA e o de ebulição da água (sob pressão normal) corresponde a 20oA. a temperatura registrada pelo termôme-tro quando a altura da coluna assume o valor de 10cm.8oC.4oR). a) deve correr urgente para o hospital mais próximo. após o equilíbrio térmico. 16 . Um determinado estado térmico foi avaliado usando-se a) b) c) a equação de conversão entre as escalas X e Celsius.6oF. ao desembarcar no aeroporto de Nova York. Uma jovem estudante. A leitura Fahrenheit excede em 23 unidades o dobro da leitura Celsius. um graduado em Celsius e o outro. O médico. ele está com 40oC. c) fica preocupado. ela encontrou que valor? -30 Qual a temperatura cujas leituras numericamente nessas duas escalas? 14. O que é raro é a coragem de seguir o talento para o lugar escuro onde ele leva. Fazendo a conversão para a escala Celsius. (Mack-SP) Ao nível do mar. qual é a pressão indicada por ele? 20. dá um antitérmico ao garoto e o coloca na cama sob cobertores. então. (Unaerp-SP) Durante um passeio em outro país. em Fahrenheit.3oC. CHICO VIEIRA Vostok. 97. gênio faz o que é preciso. denominada Rankine. Num laboratório. Considerando as escalas usuais (Celsius. um professor de Física encontrou um antigo termômetro que trazia graduações nas escalas Celsius e Réaumur.0oC. respectivamente.) a) b) c) d) e) está com febre alta. No entanto. Um deles." (Edward Bulwer-Lytton) 26. 30. pois sua tempera-tura é de 38oC. Ele assinala 1oC para o gelo em fusão e 97oC para a água em ebulição. Pede-se diagnosticar se o paciente: estágio nulo de agitação das partículas de um sistema físico.0oC e –3. que valor representaria essa variação de temperatura? 23. graduado em Kelvin. está com temperatura normal. 22. entre duas marcas consecutivas? a) b) c) d) e) apenas na escala Celsius apenas na escala Fahrenheit apenas na escala Kelvin nas escalas Celsius e Kelvin nas escalas Fahrenheit e Kelvin "Talento faz o que pode. ao realizar a leitura da 24.0oC. Um termômetro foi graduado. Com uma régua observou que a distância entre duas marcas consecutivas na escala Celsius era de 1. está levemente febril.0cm 29. o malconstruído marcou. Se esse termômetro marcar 17. 37oC. e seu valor foi de –89 oC. Lorde Kelvin conceituou zero absoluto com sendo o Colocando-se o termômetro na axila de um paciente e aguardando-se o equilíbrio térmico.CURSO de FÍSICA 2008 c) TERMOLOGIA PROF. (Fatec-SP) Na aferição de um termômetro malconstruído. Existe uma outra escala. em graus Celsius. obteve o valor – 450. Fahrenheit e Kelvin). No interior de uma sala há dois termômetros pendurados na parede. na escala Fahrenheit. tem uma temperatura de 42oC. Claro que essa afirmação é um tanto exagerada. O outro está graduado em graus Celsius. obteve-se o valor x = 4. qual será a temperatura correta? 31.0cm. (UEPI) O termômetro de mercúrio da figura foi graduado a partir das medidas indicadas a seguir: 28. que valores vamos encontrar para expressar a situação física do zero absoluto? (Dê sua resposta desprezando possíveis casas decimais. Que valor ele encontrou na escala Réaumur. está com temperatura abaixo da normal. Na escala absoluta Kelvin. sob pressão normal. indica 298 K para a temperatura ambiente. (Mack-SP) Um pesquisador verifica que certa temperatura obtida na escala Kelvin é igual ao correspondente valor na escala Fahrenheit acrescido de 145 unidades. Qual o valor dessa temperatura na escala Celsius? 33. Nas escalas Celsius e Fahrenheit.0mm. Qual a única temperatura que esse termômetro assinala corretamente. A menor temperatura até hoje registrada na superfície da Terra ocorreu em 21 de julho de 1983 na estação russa de como unidade o grau Celsius. que também tem sua origem no zero 17 .0cm x • Termômetro imerso em água em ebulição (ao nível do mar): x = 7. Um fabricante de termômetro lançou no mercado um termômetro de mercúrio graduado nas escalas Celsius e Fahrenheit. em graus Celsius? temperatura de um determinado sistema.08mm. Quanto esse termômetro está marcando? • Termômetro envolto em gelo fundente: x = 2. 32. a distância entre duas marcas consecutivas era de 1.Para os pontos 100oC e 0oC do termômetro correto. podemos afirmar que o termômetro utilizado certamente NÃO poderia estar graduado: 25. de 40oC. que valor essa temperatura assumiria? a altura da coluna quando o ambiente onde se encontra o termômetro está a 27oC. A escala Kelvin tem sua origem no zero absoluto e usa 27. Na escala Kelvin. 36oC. (Unirio-RJ) Um pesquisador. Na parte referente à escala Celsius. não é difícil termos variações de até 15oC num mesmo dia. ele foi comparado com um termômetro correto. Qual a distância. na Antártida. incorretamente. As pessoas costumam dizer que na cidade de São Paulo podemos encontrar as quatro estações do ano num mesmo dia. Kelvin e Rankine. No final do aquecimento observou que a temperatura da água era de 348 K.0oC. 38. 18 e 20. a variação de temperatura deveria estar na escala Fahrenheit. mas usa como unidade o grau Fahrenheit. Determine a equação de conversão entre as escalas Kelvin e Rankine. como ele era muito desajeitado.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. a propriedade termométrica é o comprimento y da coluna de líquido. (FAAP-SP) O gráfico abaixo representa a correspondência entre uma escala X e a escala Celsius. Réaumur. ao colocar o termômetro sobre a mesa acabou quebrando-o. 18 e 23. CHICO VIEIRA entre a temperatura medida numa escala X e a mesma temperatura medida na escala Celsius. encontrou um graduado na escala Kelvin. De quanto foi a variação de temperatura sofrida pelo corpo na escala Celsius? 39. cada um graduado em uma das seguintes escalas: Celsius. Se o líquido está 5oC acima da temperatura ambiente. em graus Fahrenheit. pode ser: 36. e outro que mede a temperatura de um líquido indica 3 oC abaixo da temperatura correta. acusou 290 K. Um físico chamado Galileu Albert Newton encontrava-se num laboratório realizando um experimento no qual deveria aquecer certa porção de água pura. O esquema a seguir representa a relação entre os valores de y em centímetros e a temperatura t em graus Celsius. Para esse termômetro. que leituras vamos observar nos outros quatro termôme-tros? 20 15 10 5 0 -5 -10 10 20 30 t (oC) Para a variação de 1. a indicação dos termômetros defeituosos. a temperatura t na escala Celsius e o valor de y em centímetros satisfazem a função termométrica: a) t = 5y 75 100 b) t = 5y + 15 c) t = y + 25 d) t = 60y – 40 e) t = y y t 15 40 "Deus nos dá o talento. por segmentos de mesmo comprimento. (Puccamp-SP) Em um termômetro de líquido. em graus Celsius. que intervalo vamos observar na escala X? 35. t (oX) 30 25 absoluto. Mediu a temperatura inicial da água e encontrou o valor 20oC. 18 e 18." (Anna Pavlova) y (cm) t (oC) 37. Decorrido certo tempo. Procurando outro termômetro. A temperatura de um corpo. tx (oX) R . e o trabalho transforma o talento em genialidade. No interior de uma câmara frigorífica estão pendurados na parede cinco termômetros.492 C = 9 5 Para qual temperatura essas escalas fornecem a mesma leitura? Essa temperatura pode existir? 80 45o 18 0 tc (oC) . medida na escala Kelvin. O valor. Se a leitura no termômetro graduado em Celsius é –23oC. Porém. A relação entre as escalas Celsius (C) e Rankine (R) é dada pela equação: 41. 40. Fahrenheit. (UEL-PR) O gráfico indicado a seguir repre-senta a relação 34. Na equação utilizada por esse físico. 18 e 28. que ele encontrou para a variação de temperatura da água foi de: a) 20oF b) 66oF c) 75oF d) 99oF e) 106oF a) b) c) d) e) 18 e 16. (UFSE) Um termômetro que mede a tempera-tura ambiente indica sempre 2oC acima da temperatura correta. Os intervalos de 1 grau X e de 1 grau Celsius são representados nos respectivos eixos. sua temperatura indicava 104o Fahrenheit. A explicação para isso é que: a) O calor específico do pirex é menor que o do vidro comum.0% b) 5. qual deles apresentará maior leitura? a) Fahrenheit b) Celsius c) Réaumur d) Kelvin e) Todos os termômetros apresentarão a mesma leitura 4. c) Para aquecimentos iguais. normalmente de 20m de comprimento. 10-5 oC-1 45. em centímetros. exposto ao Sol. ele ouviu que. No século XVIII. ela mergulhou a tampa do vidro em água quente durante alguns segundos e percebeu que a tampa girou facilmente. A escala Rankine tem origem no zero absoluto e utiliza como unidade o grau Fahrenheit. Numericamente. d) O coeficiente de dilatação do vidro comum é menor que o do vidro pirex. espero que não me tenha sobrado nem um pouquinho de talento. representam os pontos do gelo e do vapor? "Quando eu estiver diante de Deus no final da minha vida. ele descobriu que o álcool. Na parede da sala de uma residência são colocados quatro termômetros. Porém. em uma aula de Geografia. lembrando-se de suas aulas de Física. em milímetros. são colocados de modo a manter entre duas pontas consecuti-vas uma pequena folga chamada junta 19 . nessa escala. mas não conseguiu abrir o vidro de palmito. Se o termômetro Celsius acusar 40oC e o Fahrenheit 109. o erro percentual cometido na medida pelo termômetro Fahrenheit é de: a) 5. ele trinca. Dado: Coeficiente de dilatação linear do cobre = 1. Uma régua de tudo alumínio comprimento de 200. a maior temperatura que um objeto de metal atingiu. quando aquecida a 50oC. b) O calor específico do pirex é maior que o do vidro comum. Calcule a variação do comprimento dessa barra. Uma barra de cobre. A razão de ter adotado os valores 0 e 80 é que." 20oC. o físico francês Réaumur criou uma escala termométrica que assinalava 0 para o ponto do gelo e 80 para o ponto do vapor. No dia seguinte. 10-5 oC-1 3. c) Houve redução da tensão superficial existente entre o vidro e o metal. o vidro comum sofre maior variação de temperatura. 10-5K-1 DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS 1. foi 50 oC. Qual o valor. qual a temperatura em que as leituras correspondem a um mesmo valor numérico? Um estudante ouviu de um antigo engenheiro da estrada de ferro que os trilhos de 10m de comprimento haviam sido fixados ao chão num dia em que a temperatura era de 10oC. expandia 80 partes por mil ao ser aquecido do ponto do gelo até o ponto do vapor. naquela cidade. 43. A expressão que relaciona essas escalas é: a) tx = (tc + 80) b) (tc/80) = (tx/100) c) (tc/100) = (tx/80) d) tx = (tc – 80) e) tx = tc 2. Isso provavelmente ocorreu porque: a) Reduziu-se a força de coesão entre as moléculas do metal e do vidro.2oF.0cm a 'Eu usei quetem o Senhor me deu'. À temperatura de 0oC. (Puccamp-SP) Dois termômetros. Fahrenheit. Comparando essa escala Réaumur com a escala Fahrenheit. que foi usado como substância termométrica. 42. um Celsius correto e um Fahrenheit incorreto.068m quando a temperatura atinge 40oC. mede 20m.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA d) e) PROF. Uma dona de casa resolveu fazer uma salada para o jantar. (UEPA-mod) Os trilhos de trem. graduados nas escalas Celsius. b) Reduziu-se a pressão do ar no interior do recipiente. enquanto o vidro pirex não trinca.5 . dizer. 44. Com essas informações o estudante resolveu calcular a distância mínima entre dois trilhos de trem. um fio de cobre mede 100. Que valor ele encontrou? Dado: coeficiente de dilatação linear do aço = 1.4% d) 72% e) 104% Você já deve ter observado em sua casa que o vidro pirex é mais resistente que o vidro comum às variações de temperatura. O coeficiente de dilatação do vidro é maior que o do metal. Réaumur e Kelvin. que tem tampa metálica. após várias experiências. Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do cobre? 7. homogênea e uniforme. Se colocarmos água fervente em um copo de vidro comum. são colocados dentro de um mesmo líquido.000m. e) O coeficiente de dilatação do vidro comum é maior que o do vidro pirex. 6. e eu possa 5. Seu comprimento passa a ser de 100. do seu comprimento a (Erma Bombeck) 60oC? Dado: coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2. Que valores.6 .1 . CHICO VIEIRA O coeficiente de dilatação do metal é maior que o do vidro.2% c) 8. a 0oC. num local onde a temperatura ambiente é -20oC? Dado: coeficiente de dilatação linear do alumínio = 24 . A temperatura do tubo.6% de seu comprimento inicial. Após a barra ter atingido o equilíbrio térmico.0 numa região onde a temperatura varia de –10oC (no inverno) a 30oC (no verão). qual o valor do coeficiente de dilatação linear do material de que é feito o trilho? Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do material dessa barra? 8. em metros. O coeficiente de dilatação linear do material dos trilhos é da ordem de 10-5 oC-1. foi colocado num forno.000m. é aquecida até 260oC e sofre uma dilatação igual a 0. fazendo-os dilatar cerca de 5mm. com 1. calcule o coeficiente de dilatação linear do cobre. sofrendo deformações devido à ação do calor nos dias quentes. suposta constante? Dado: coeficiente de dilatação linear do cobre = 1. Qual o coeficiente de dilatação linear médio do metal. devido à variação de temperatura entre o inverno e o verão. Uma barra metálica de coeficiente de dilatação linear médio de 2 ." (Abraham J. 9. 10-6 o -1 C . Um tubo de cobre é utilizado para o transporte de vapor de água. verifica-se que seu comprimento é 1% maior. Isso evita que eles se espremam. 10-5 oC-1 14. O diagrama a seguir mostra a variação ∆L sofrida por uma barra metálica de comprimento inicial igual a 10m. Qual é a temperatura do forno. uma região temperada. Faça uma estimativa. Qual a máxima distância que a trena é capaz de medir. que inicialmente era de 25 oC. da variação de exten-são dessa ferrovia. No Canadá existe uma ferrovia com 600km de extensão. 12.2 100. Heschel) 15. 11. 0 50 t (oC) ∆ L (mm) Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do material dessa barra? 16 16. Neste caso. nesse intervalo de temperatura? 13. dilatando-se até atingir 1012mm. CHICO VIEIRA de dilatação. 20 0 100 ∆θ (oc) . (UEL-PR) Uma barra metálica. estime a variação anual da altura de um prédio de 10 andares em uma cidade do litoral de São Paulo. 10-5 oC-1 a 20oC é colocada no interior de um forno. inicialmente à temperatura de 20oC.6 . 10. A figura abaixo representa o comprimento de uma barra metálica em função de sua temperatura. Usando esses dados. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear médio do concreto é 12 . enquanto seu comprimento varia de 800mm para 801mm. Qual a temperatura do forno? "Auto-respeito é o fruto da disciplina. quando seu comprimento total apresentou 50.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Um fio de cobre. passa para 98oC. Uma trena de alumínio foi graduada correta-mente a uma temperatura de 30oC. Essa trena possui graduação até o milímetro. Considere que uma variação de temperatura da noite para o (meio) dia possa chegar a (aproximadamente) 25 oC. L (cm) 100. O senso de dignidade cresce com a capacidade de dizer para si: não. em função da variação de temperatura ∆θ. 10-6 oC-1. tomando como referência as temperaturas fornecidas.000m de comprimento a 20 oC. 103 ∆θ (oC) 19. L1 = α2 . podemos dizer que. (Mack-SP) Duas barras A e B de mesmo material têm o 0oC comprimentos tais. quando aquecida. foi convidado para projetar sobre um rio uma ponte metálica com 2.30 cm d) 0. ao variar a temperatura? a) α1 = α2 b) α1 . 10-6 oC-1 0.0 .0 . a razão entre o acréscimo de seu comprimento e o comprimento inicial varia com a temperatura de acordo com o gráfico abaixo. a 0 oC. que AO/OB = 0.024 h Devido a um desnível do terreno. (UFPI) A diferença entre os comprimentos de duas barras metálicas se mantém constante.0 . α1 . (1) (2) 21. um engenheiro americano.0 .4m e 3.0 . qual será o comprimento da barra? ∆ L(Lo) 0. L1 d) L1 . CHICO VIEIRA Qual é a temperatura em que a barra C ficará na posição horizontal? 17. A figura mostra uma pequena esfera em repouso sobre a barra horizontal. O aumento do comprimento da barra B foi de: a) 0.2m e) 4.0km de comprimento. à temperatura inicial. 10-5 oC-1. Estão representados.4m d) 4. α2 24. num intervalo de temperatura em que vale a aproximação linear associados às barras são 3. Sendo α1 e α2 os respectivos coeficientes de dilatação lineares dos fios (1) e (2). e após entrarem em equilíbrio térmico com o mesmo.6m b) 2. qual das relações a seguir representa a condição para que a bola continue equilibrada sobre a barra. a seguir. sustentada por dois fios metálicos de materiais diferentes 1 e 2. 10-6 oC-1 αferro = 13 . L2 = α2 .4m e 1.5m e 1. Assim. Qual o valor do desnível h. respectivamente." (Jean-Jacques Rousseau) 23.40 cm b) 0. Seus coeficientes de dilatação linear são: C A B αA = 3.75. para manter a plataforma sempre na horizontal a qualquer temperatura foi preciso fazer uma das colunas de concreto e a outra de ferro. sabendo-se que a maior coluna é de concreto e mede 7. verificou-se que a barra A aumentou seu comprimento em 0. 10-6 oC-1. 1000mm e 1001mm de comprimento a 20oC. que a admiração das pessoas. a 0oC.3cm. α2 e) L2 = L1 . os comprimen-tos de duas barras A e B em função da temperatura: 21 .7m c) 3. O coeficiente de dilatação linear do material da ponte é 12 . as barras mediam: a) 2.20 cm "Sempre é mais valioso ter o respeito. (UFBA) Uma barra tem 100. de comprimentos desiguais L 1 e L2. Essas barras foram colocadas num forno.8m a 0oC? Dados: αconcreto = 12 .0 .2m e 2.012 1. em 80. Conside-rando os efeitos de contração e expansão térmica do metal da ponte. Kevin.25 cm e) 0. (FEI-SP-mod) As barras A e B da figura têm.0m e 3. conforme a figura a seguir: P 18. Uma plataforma P foi apoiada em duas colunas. 10-5 oC-1 e 2. L2 = α1 .CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. qual a máxima variação esperada em sua extensão? 22. L2 c) α1 . 10-5 oC-1. 10-5 oC-1 e αB = 1.0 cm de comprimento.6m 20.35 cm c) 0. Quando a temperatura atingir 1500oC.0 cm. Nessa região a amplitude anual de temperaturas vai de aproximadamente –40oF até 100oF. 103 2. do ponto de vista físico. é igual a:  A B 2 32. 25. (UFAC) A uma dada temperatura. Assim. Duas lâminas. L 4a 3a 2a a Barra A 28." (Abraham J. αB e αC. o coeficiente de dilatação linear é igual a: a) b) c) d) e) 2A B/2 A/3 AB/6 3AA/4B 22 . (UEL-PR) A barra da figura é composta de dois segmentos: um de comprimento  e coeficiente de dilatação linear αA e outro comprimento 2 e coeficiente de dilatação linear αB. Pode-se afirmar que o coeficiente de dilatação linear dessa barra. Qual é o coeficiente de dilatação linear dessa nova barra? 31. outro de latão (αlatão = 20 . um pino ajusta-se exatamente em um orifício de uma chapa metálica. porque possuem diferentes: θ curvar quando 0 Os coeficientes de dilatação linear das barras A. são emendados de modo a construir um único bastão de comprimento 3L. um de alumínio Barra C Barra B (αAl = 24 . 10-6 oC-1). Considere três barras metálicas homogêneas A.5  TERMOLOGIA a) PROF. Três bastões de mesmo comprimento L. B e C valem. irão se aquecidas. por que pode ser prejudicial aos dentes tomar bebidas muito quentes ou muito geladas? 27. Duas barras A e B. Determine o coeficiente de dilatação linear do bastão resultante. são emendadas de modo a constituir uma única barra de comprimento (LA + LB). feitas de materiais diferentes e soldadas b longitudinalmente entre si. verifica-se que: a) o pino não mais passará pelo orifício b) o pino passará facilmente pelo orifício c) o pino passará sem folga pelo orifício d) tanto a como c poderão ocorrer e) não do que foi dito ocorre 26. α. B e C. 10-6 oC-1) e o terceiro de cobre (αCu = 16 . O gráfico a seguir representa o comprimento das barras em função da temperatura. A relação entre αA. 10-6 oC-1). αB e αC é: a) αA = αB = αC b) c) d) e) a) b) c) d) e) coeficientes de dilatação térmica densidades pontos de fusão capacidades térmicas massas α A = αB = α A = α B = 2α C α A = α C = 2α B αC 2 α αA = αC = B 2 "Auto-respeito é o fruto da disciplina. 29.CURSO de FÍSICA 2008 L B A 1. αA. O senso de dignidade cresce com a capacidade de dizer para si: não. Uma substância tem coeficiente de dilatação superficial A e coeficiente de dilatação volumétrica B. Assim. CHICO VIEIRA α A + αB 2 2α A + α B 3 α A + 2α B 3 αA + 2αB 3(αA + αB) Retas paralelas b) c) d) e)  θ Determine a razão entre os coeficientes de dilatação linear dessas barras. Se somente a chapa for aquecida. de coeficientes de dilatação linear αA e αB e comprimentos LA e LB. Os materiais usados para a obturação de dentes e os dentes possuem coeficientes de dilatação térmica diferentes. Heschel) 30. respectivamente. Uma estatueta de ouro foi aquecida de 25 C a 75 C. 10-6 oC-1 o coeficiente de dilatação linear do ouro. (UFMG) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) é. Se levarmos a panela com água ao fogo.10-5 oC-1. uma capacidade de 1000 cm3 (1). encontramos uma chapa de cobre com superfície de área 100. 10-4 oC-1 33. 10-5 oC-1. 10-5 oC-1. Sabe-se que o anel é feito de aço. 37. está à temperatura ambiente de 20oC. 34.0 cm de diâmetro. c) a chapa e o furo permanecem com suas dimensões originais. 10-6 oC-1 coeficiente de dilatação cúbica da água = 1.1 cm3 em seu volume. Ao ser levada a um forno. O eixo. ela sofre um acréscimo de 1% na área de sua superfície. 10-3 cm2. a 0oC. qual era o volume inicial dessa estatueta? 43.0 cm2. A figura mostra duas peças em que um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. Determine o acréscimo de área que o orifício sofre. Fe Al Al Fe 38. apenas o disco de Fé se soltará do anel de Al. observa-mos que: a) tanto a chapa. 10-5 oC-1. os discos estão presos aos anéis. a 0oC. Uma panela de alumínio possui. observando-se um aumento de 2. qual será a área desse orifício a 270oC? "O respeito pelos pais só resiste enquanto os pais respeitem o interesse dos filhos. 10-5 cm2? Dado: coeficiente de dilatação linear do ouro = 15 . Sendo 14 . para que a área do orifício aumente o correspondente a 6 .2 . Um cubo de alumínio com volume de 5  é aquecido de 40oF até 76oF.2 . fabricada com níquel puro. 10-6 oC-1 41. os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. quando a temperatura da chapa é elevada a 250oC. 10-6 oC-1. 39. A que temperatura devemos levar essa placa. o mecânico deve: a) aquecer somente o eixo. como o furo tendem a diminuir suas dimensões. Uma moeda. Se o coeficiente de dilatação linear do ferro é de 1. tem 10 cm2 de área.5 ." (Raúl Germano Brandão) 42. (Puc-SP) Um mecânico de automóveis precisa soltar um anel que está fortemente preso a um eixo. Numa chapa de latão. qual será a nova capacidade da panela? Dados: coeficiente de dilatação linear do alumínio = 24 . O coeficiente de dilatação linear do alumínio é 2. Lembrando que tanto o aço quanto o alumínio são bons condutores térmicos e sabendo que o anel não pode ser danificado e que não está soldado ao eixo. aproximadamente. Que área terá essa superfície. À temperatura ambiente.1 . se a chapa for aquecida até 515oC? Dado: coeficiente de dilatação superficial do cobre = 3. b) aquecer o conjunto (anel + eixo). de alumínio. 23 . o o Se as duas peças forem aquecidas uniforme-mente. 36. Sendo aquecida. tem coeficiente 2. é correto afirmar que: a) b) c) d) apenas o disco de Al se soltará do anel de Fe. e) tanto a chapa como o furo tendem a aumentar suas dimensões. Qual é a variação aproximada do volume do cubo? 35. a 20 oC.3. (UFU-MG-mod) Um orifício numa panela de ferro. b) o furo permanece com suas dimensões originais e a chapa aumenta. d) a chapa aumenta e o furo diminui. duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). Uma chapa de alumínio possui um furo em sua parte central. de coeficiente de dilatação linear 1. sob pressão normal.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. 10-5 oC-1 40. Qual a temperatura do forno? Dado: coeficiente de dilatação linear do níquel = 12. Dado: coeficiente de dilatação linear do latão = 2 . que a 30 oC tem superfície de área 5 . 10-5 oC1 .2 . os discos não se soltarão dos anéis.3 . CHICO VIEIRA até que ocorra ebulição da água. Numa placa de ouro há um pequeno orifício. À temperatura de 15oC. fez-se um orifício circular de 20. Supondo que a pressão interna da cavidade seja sempre igual à externa. 45. ∆ (mm/m)  2.CURSO de FÍSICA 2008 c) d) e) resfriar o conjunto (anel + eixo). qual o melhor horário do dia para abastecer o carro.0m de comprimento. e não por massa. sua dilatação volumétrica será: a) ∆V = 7. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do estanho é igual a 2. Uma peça sólida tem uma cavidade cujo volume vale 8cm3 a 20oC. situação que durou alguns dias. quando na temperatura inicial de 68oF. Uma esfera metálica maciça é aquecida de 30oC para 110oC.0 . for submetido à variação de temperatura de 100oC. 10-6 oC-1 Se um cubo de aresta a. você compra o combustível por volume. qual a variação percentual do volume da cavidade? em que a temperatura era de 10 oC. A temperatura da peça varia para 520 oC e o coeficiente de dilatação linear do sólido (12 . estará tendo um prejuízo de n litros. Qual o valor do coeficiente de dilatação linear médio desse metal? 51. 49. 10-3 a3 b) ∆V = 6. CHICO VIEIRA 44. 10-5oC-1. se você quer fazer economia? 52. 10-3 a3 c) ∆V = 5.0 . isto é. Quando a temperatura é de 520oC. resfriar somente o anel. Ao abastecer o carro num posto de gasolina. 10-3 a3 "Três quartos das loucuras não passam de tolice. Assim. 10-6 oC-1. Um posto recebeu 5000  de gasolina num dia muito frio. Uma barra de estanho tem a forma de um prisma reto de 4. 10-3 a3 d) ∆V = 4. obtendo para o álcool o valor 1 . em litros. 10-6 oC-1) pode ser considerado constante.6 . TERMOLOGIA c) d) e) aumenta 2% diminui 2% não se altera PROF. feito desse metal. observamos que seu volume experimenta um aumento correspondente a 0. determine o comprimento e o volume dessa barra quando ela atinge a temperatura de 518oF." (Nicolas Chamfort) 47. Uma placa metálica de dimensões 10cm X 20cm X 0. 10-4 oC-1.4 0 100 θ (oC) 46. o suficiente para que a gasolina fosse totalmente vendida.5cm tem em seu centro um furo cujo diâmetro é igual a 1.2 . e não “tantos quilogramas” de combustível. Um cubo é aquecido e constata-se um aumento de 0. Qual foi a variação de temperatura sofrida pelo cubo? Dado: coeficiente de dilatação volumétrica do material do cubo = 6. (UMC-SP) A figura mostra a variação relativa do comprimento de uma barra metálica em função da temperatura. Qual o valor de n? 24 .09% em relação ao volume inicial.2%. 10-3 oC-1. você compra “tantos litros”.6 .0cm2 de área da base e 1. determine o lucro do proprietário do posto. 10-3 a3 e) ∆V = 3. aquecer o eixo e.00cm quando a placa está à temperatura de 20oC. Assim.6% no seu volume. e seu volume sofre um aumento correspondente a 1.8 . resfriar o anel. logo após. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material de que é feito o sólido? 50. O dono de um posto de gasolina consulta uma tabela de coeficientes de dilatação volumétrica. a área do furo: a) aumenta 1% b) diminui 1% 53. Se o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina é igual a 11 . O coeficiente de dilatação linear do metal da placa é 20 . 48. No dia seguinte a temperatura aumentou para 30oC.0 . Ao aquecermos um sólido de 20oC a 80oC. ele verifica que se comprar 20000  de álcool num dia em que a temperatura é de 27oC e vende-los num dia frio a 15oC. Um recipiente de volume V está cheio de um líquido a 20oC. Após serem totalmente cheios de mercúrio. quando ainda a 0oC.8 . 10-4 oC-1 coeficiente de dilatação linear da porcelana = 3.0cm3.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. À temperatura de 50 oC o líquido preenche o tubo até uma altura de 12mm. À temperatura de 20oC. para o engarrafamento. contém mercúrio até a marca de 100. Considere desprezíveis os efeitos da dilatação do vidro e da pressão do gás acima da coluna do líquido. o líquido preenche completamente o bulbo até a base do tubo. Um dos recipientes era de cobre e o outro. quando medido no frasco de porcelana. uma doçura que conserva. (Unisa-SP) Um recipiente de vidro de 150cm3 está completamente cheio de um líquido a 20oC.0cm3 de líquido.6 . com líquido dentro de um recipiente de vidro. a quantidade de mercúrio que transbordará do recipiente.4 . Determine: a) os coeficientes de dilatação aparente encontrados para o mercúrio. (Fuvest-SP) Um termômetro especial. 59. 57. 10-4 o -1 C . Dados: coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio = 1. c) a dilatação real sofrida pelo petróleo. de alumínio. é constituído de um bulbo de 1 cm3 e um tubo com seção transversal de 1mm 2. Para obter um lucro extra de 2%. à dilatação aparente do líquido. os conjuntos foram aquecidos até 100oC. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1 . à soma da dilatação real com a dilatação aparente do líquido. 10-4 oC-1 d) 4 .3 . (UFBA) Um frasco de vidro contém. Esses 5. Em seguida. 10-4 oC-1 coeficiente de dilatação linear do cobre = 1. após o aquecimento. um fel que sufoca. também a 0oC. à diferença entre a dilatação real e a dilatação aparente do líquido." (William Shakespeare) 60. Qual o coeficiente de dilatação volumétrica aparente desse líquido? 25 .8cm3. determine essa temperatura θ. o nível de mercúrio atinge a marca de 101. 10-4 oC-1 f) 20 . 10-4 oC-1 g) 36 . Considerando o coeficiente de dilatação linear do vidro igual a 8. 10-5 oC-1 coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2. Aquecendo-se o conjunto a 70oC. 10-6 oC-1 e o de dilatação volumétrica do mercúrio igual a 1. é colocado petróleo a 30oC até a marca 500cm3. em 10-2cm3. Determine o coeficiente de dilatação linear do vidro. transbordam 5cm3 do líquido. b) a marca atingida pelo petróleo no frasco. 10-3 oC-1. b) o volume de mercúrio extravasado em cada caso. transbordam 5. 10-4 oC-1 e) 12 . Dado: coeficiente de dilatação do mercúrio: γHg = 18 . 50cm 3 54. "O amor é uma loucura sensata.0 . Um comerciante comprou 10000  de álcool num dia em que a temperatura era de 12 oC. 56. CHICO VIEIRA 58. Aquecendo-se o conjunto a 120oC. graduado em cm3 a 0oC. Dois recipientes de 1000cm3 cada um. 10-4 oC-1 12 mm Bulbo 61. à temperatura de 50oC. a três vezes a dilatação real do líquido. Num recipiente de porcelana. Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica médio do líquido vale: c) 3 . 10-6 oC-1 Determine: a) o coeficiente de dilatação aparente do petróleo. 10-5 oC-1 a) b) c) d) e) à dilatação real do líquido. foram usados 55.quando cheio. resolveu esperar um dia em que a temperatura fosse θ. graduado corretamente em centímetros cúbicos a 30oC. determine.0cm3 correspondem: na determinação do coeficiente de dilatação aparente do mercúrio. se a temperatura for elevada a 100oC. 10-5 oC-1 de mercúrio. Ao se aquecer o conjunto a 120oC.8 . a 0oC. Dados: coeficiente de dilatação cúbica do petróleo = 9. Um frasco de vidro. eleva-se a temperatura do conjunto a 70oC.1 . d) a correspondente ao ponto triplo da água. (Vunesp) Um bloco de 600g de prata. 10-6 o -1 C . determine o coeficiente de dilatação real do líquido. inicialmente a 20 oC é aquecido até 70oC. Abastecendo com a temperatura mais baixa.819 g/cm3 e seu coeficiente de dilatação volumétrica vale 5 . a) A capacidade térmica de um corpo é função de sua d) I e II são corretas. Qual o seu coeficiente de dilatação volumétrica? Dois corpos A e B. Se o . Analise as afirmativas dadas a seguir e descubra a falsa. os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. (UFPA) Um recipiente de vidro encontra-se completamente cheio de um líquido a 0oC. b) O calor sensível que um corpo recebe produz apenas variação de temperatura. ao receber 1680 calorias. CHICO VIEIRA 62.0 g/cm 3. na temperatura de d) A capacidade térmica de um corpo indica a 84oC? quantidade de calor que cada unidade de massa desse corpo necessita para que sua temperatura varie uma unidade.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. e) A razão entre suas massas é igual à razão entre seus calores específicos. d) o corpo de menor massa tem menor calor especifico. c) O calor especifico é uma característica do material de coeficiente de dilatação volumétrica real da água vale 2. 65. contém 180 cm3 de um líquido de coeficiente de dilatação cúbica de 1000 . 66. podemos afirmar que: a) suas capacidades térmicas são iguais. e) O valor da capacidade térmica de um corpo depende do material de que ele é feito. A que temperatura devemos levar esse corpo. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. 10-4 oC-1. mas em sua utilização como combustível a massa é o que importa. c) a mais baixa que a água atinge no estado líquido. a temperatura de 4oC é: a) aquela para a qual a água tem maior densidade.78 g/cm 3 a 25oC e 0. A 4oC. A densidade absoluta de um material a 20oC é 0. Um recipiente de 200 cm3 de capacidade. b) aquela para a qual a água assume maior volume. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação. Determine: 3. sem que haja transbordamento? 69. de massas diferentes. 68. (PUC-SP) A água apresenta uma anomalia em relação aos demais líquidos. 10-6 oC-1.0 -4 o -1 que é feito o corpo. o volume do líquido que transborda corresponde a 4% do volume que o líquido possuía a 0 oC. Assim. (UFOP-MG) Na figura. usando a II. (ENEM) A gasolina é vendida por litro. recebem iguais quantidades de calor. pois estaria comprando mais massa por litro de Por que não é possível medir a temperatura no intervalo combustível. Quando o conjunto é aquecido até 80oC. feito de um material de coeficiente de dilatação volumétrica de 100 . 106 o -1 C . sem alteração no seu estado físico. III. e) II e III são corretas. somente: a) I é correta. A temperatura do sistema é de 20oC. a massa especifica da água vale 1.780 g/cm3? 67. b) seus calores específicos são iguais. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é de 27 . V(m3) 2. esboçou-se o gráfico do volume em função da temperatura para determinada massa de água líquida. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de ser vendida por litro. não dependendo da sua massa. Qual a temperatura-limite de aquecimento do líquido. 63. para que sua densidade absoluta torne-se igual a 0. Assim. Uma substância tem massa especifica de 0. c) o corpo de maior massa tem capacidade térmica menor. o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria "É grande quem sabe ser pobre na riqueza. 26 . partindo de uma mesma temperatura inicial. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia.65 g/cm3 a 425oC. densidade como 4 propriedade 8 12termométrica? 16 T (oC) você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. 64. 10 C . massa." (Sêneca) resolvido. No final do processo os corpos atingem a mesma temperatura. Se os tanques não fossem subterrâneos: I. qual é sua massa especifica. 1. e) a de fusão do gelo. c) III é correta. b) II é correta. CALOR SENSÍVEL E CALOR LATENTE Dessas considerações. entre 0oC e 16oC com um termômetro de água. qual seria o valor de m? Calor especifico da água = 1. Sendo o calor especifico da água igual a 1. Qual foi a perda de energia térmica para o ambiente nesse intervalo de tempo? 10. Para o aquecimento de 500g de água. O conjunto garrafa térmica + água possui capacidade térmica igual a 80 cal/oC. em média. (Fuvest-SP) Um ser humano adulto e saudável consome. "Sucesso não é o final. O chamado leite longa vida é pasteurizado pelo processo UHT (Ultra High Temperature).30 0. a) 8.2 J 27 . responda os itens a seguir. Qual o valor do calor específico do material dessa substância? θ (oC) 50 40 30 20 10 0 5 10 15 20 25 t (min) As cinco amostras se encontram inicialmente à mesma temperatura e recebem quantidades iguais de calor. Uma fonte térmica foi utilizada para o aquecimento de 1. A massa e o calor especifico sensível de cinco amostras de materiais sólidos e homogêneos são fornecidos a seguir.6 . TERMOLOGIA 9. de 20 oC a 100oC. que consiste em aquecê-lo da temperatura ambiente (22oC) até 137oC em apenas 4. o calor especifico da prata. Sendo o calor especifico da água igual a 1. Assim. 103 J. a partir dos alimentos que ingerimos? a) 33 b) 120 c) 2. quanto tempo demorou esse aquecimento. Qual delas atingirá a maior temperatura? 6. O calor especifico do leite é praticamente igual ao da água. se o rendimento foi de 100%? 12. por dia. Se uma pessoa de massa 70kg ingerisse essa barra de chocolate e utilizasse toda essa energia para subir uma escada com degraus de 20cm de altura.0 cal/g oC. 103 e) 4. Para nos mantermos saudáveis. 103 d) 4. Você sabia que uma barra de chocolate de 100g pode fornecer ao nosso organismo 500 calorias alimentares (kcal)? Usando o dado acima e os seus conhecimentos de Física.CURSO de FÍSICA 2008 a) b) a capacidade térmica desse bloco de prata. qual o valor da potencia dessa fonte? b) Se você pudesse transferir essa energia (da barra de chocolate) para m gramas de água a 0oC na fase líquida.0 kcal) corresponde aproximadamente a 4.0 . sendo em seguida envasado em embalagem impermeável a luz e a microorganismos.0 . O calor especifico do ferro é igual a 0. Uma garrafa térmica contém água a 60 oC. Uma caloria alimentar (1. no aquecimento descrito. O sistema é colocado sobre uma mesa e após algum tempo sua temperatura diminui para 55oC. Uma fonte térmica de potencia constante fornece 50 5.12 cal/g o C.0 cal/g oC. θ (oC) 40 30 20 10 t (s) Qual a potencia dessa fonte térmica.15 cal/min para uma amostra de 100g de uma substância.0 cal/g oC. PROF. que quantidade de calor cada litro (1000g) de leite precisou receber? Dê sua resposta em quilocalorias (kcal). O gráfico fornece a temperatura em função do tempo de aquecimento desse corpo. quantas calorias alimentares devemos utilizar. CHICO VIEIRA O gráfico mostra o aquecimento de um bloco de ferro de massa 500g.0 cal = 4. Massa (g) Amostra A B C D E 150 50 250 140 400 Calor específico (cal/goC) 0.8 . quantos degraus poderia subir? Use: aceleração da gravidade = 10 m/s2 1.20 0.10 0." (Winston Churchill) 11. 1. 103 7. utilizou-se uma fonte térmica de potencia 200 cal/s.25 0.0  de água (1000g) da temperatura ambiente (20oC) até o ponto de ebulição (100oC) num intervalo de tempo igual a 1min40s com rendimento de 100%.0s. e esta atingisse a temperatura de ebulição (100oC). uma potencia de 120 J/s. fracasso não é fatal: é a coragem para continuar que conta. sabendo que seu rendimento foi de 50%? 0 20 40 60 80 100 4.0 cal/g oC. Qual é o calor específico do líquido? Despreze a capacidade térmica do béquer e as perdas de calor para o ambiente. (Mack-SP) Na presença de uma fonte térmica de potência constante.0 kg/ 1 caloria = 4 joules "Dinheiro é exatamente como sexo: você não pensa em outra coisa quando não o tem. que vale 1000 cal utilizadas na Física. Para que um líquido desconhecido. quando os corpos atingiram o equilíbrio térmico. para. Usando o bico de Bunsen alternadamente. ao longo das suas atividades diárias. (UFCE) Em Fortaleza. Considerando o calor especifico da água igual a 1. em 20s. Sabendo que o calor de combustão do gás é de 12000 cal/g. qual o valor do calor específico sensível desse líquido? 19. esse regime é na verdade de 1200000 cal/dia.0oC em 24s. para o calor específico da água. não engorde. Se em vez de usarmos a escala Celsius usássemos a escala Fahrenheit.0 g/cm 3. O calor específico do cobre é igual a 0. Um aquecedor elétrico de potencia 1500 W e capacidade de 135 litros está totalmente cheio com água à temperatura ambiente (20oC). fornecendo-lhe uma lista de alimentos com as respectivas “calorias”. o valor 1.4kW. quanto valeria esse calor específico? 17. quanto tempo foi gasto nesse aquecimento? 21. (Mack-SP) O carvão. B e C. o líquido do béquer A teve sua temperatura elevada em 10oC.0 cal/g oC e 1. utilizando-se uma fonte de calor que desenvolve uma potencia útil de 200W. Nessas condições. na realidade a “grande caloria”. com esse regime." (James Baldwin) 15. ou seja. e só pensa nisso quando o tem. Não havendo mudança do estado de agregação.2 J. Uma caloria é a quantidade aproximada de energia necessária para elevar em 1. O corpo C cedeu calor para o corpo A e recebeu calor do corpo B. Queimando 70g desse carvão. que 25% desse calor é perdido para o ambiente. sofra o dobro do acréscimo de temperatura sofrido por ela. CHICO VIEIRA Um médico.0 de água que estão a uma temperatura inicial de 19oC.0 cal/g oC e fazendo 1 cal igual a 4J. pelo menos.0 cal/g oC Densidade absoluta da água = 1. O conjunto é aquecido até 80oC. enquanto a água do béquer B teve variação de 8. não ganhar peso? b) Se essa energia pudesse ser empregada para aquecer água de 10oC a 60oC que massa de água (em gramas) seria utilizada? 18. pelo menos. após avaliação criteriosa. a chama de um bico de Bunsen de potência constante e outro béquer B contendo 210g de água pura. 8. 22. (UFPel-RS) TERMOLOGIA PROF. 20% do calor liberado é usado para aquecer de 15oC. um fogão a gás natural é utilizado para ferver 2. libera 6000 cal/g. verifica-se que as temperaturas de A e B aumentaram.0 kg de um líquido. a pessoa. Assim. responda: a) Qual a potencia média mínima (em watts) que a pessoa mencionada deverá dissipar. (PUC-MG) Um recipiente adiabático contém 500g de água. (Espera o médico que. 28 . certa massa de água (calor específico = 1. que massa mínima de gás foi consumida no processo? 16. quando ligado na posição “inverno”.5 vezes maior que a da água. Se a água ao entrar no chuveiro tem uma temperatura de 23oC.0 oC a temperatura de 1. recomenda a um paciente uma dieta alimentar correspondente a 1200 Cal/dia. Considere.0 cal igual a 4. a temperaturas iniciais diferentes.CURSO de FÍSICA 2008 13. Com base nesses dados e considerando o calor especifico da água igual a 1. qual a sua temperatura na saída? Dado: Calor especifico da água = 1.0 cal/g oC e que a densidade absoluta da água é igual a 1.0 grama de água.0 cal/g oC e que a densidade absoluta da água é igual a 1. O corpo C recebeu calor do corpo A e cedeu calor para o corpo B. Após certo tempo. Para determinar o calor específico de um líquido usou-se um béquer A contendo 250g desse líquido. fornecendo essa energia à água que o atravessa com vazão de 50 gramas por segundos. inicialmente a 20oC. de massa 12. foi necessário o uso da mesma fonte durante um intervalo de tempo 6 vezes maior. Quanto tempo o aquecedor gasta para elevar a temperatura dessa água até 60oC? Dado: Calor especifico da água = 1.0 cal/g oC 1 cal = 4J 20. Num calorímetro ideal são colocados três corpos A. qual o valor do calor específico desse líquido? 14. dissipa uma potencia de 6. podemos concluir que: a) b) c) A temperatura do corpo C também aumentou.) Os médicos utilizam.0 cal/g oC.0 cal/g oC) sofre um acréscimo de temperatura durante certo intervalo de tempo.09 cal/g oC. ao queimar. Um bom chuveiro elétrico. que o calor específico da água vale 1. Um watt é a potencia necessária para produzir a energia de um joule em um segundo. Colocados no interior de um calorímetro ideal.0oC. verifica-se que a temperatura da água aumentou de 40oC. b) para que o mercúrio. 25. Esse intervalo de tempo é necessário: a) para que o termômetro entre em equilí-brio térmico com o corpo do paciente. Qual a temperatura final de equilíbrio térmico? Dados: calor específico da água = 1. Isso ocorreu porque a água e o bloco de ferro têm: a) densidades absolutas diferentes. ocorre a maior variação de temperatura. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. A única segurança verdadeira consiste numa reserva de sabedoria. determine a temperatura final de equilíbrio térmico do refrigerante. são colocados 500 cm3 de leite. (08) A temperatura de equilíbrio térmico é igual a 27. 30. atingem o equilíbrio térmico. sendo θA > θB. e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio. Num recipiente termicamente isolado e com capacidade térmica desprezível.0 de capacidade. misturam-se 200 g de água a 10 C com um bloco de ferro de 500 g a 140oC. foram colocados 100 g de água a 30 oC e 200 g de ferro a 90oC. com 1. e) estados físicos de agregação diferentes – a água é líquida e o ferro é sólido." (Henry Ford) 24. Se o dinheiro for a sua esperança de independência. à temperatura ambiente (20oC).0 kg. possa subir pelo tubo capilar. os corpos A e B. Desprezando outras trocas de calor que não sejam entre os líquidos. d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano. de capacidade térmica desprezível. Ele preencheu ¼ da capacidade de um copo grande com o refrigerante “sem gelo” e terminou de completar o copo com refrigerante “gelado”.0 cal/g oC e o do ferro. 0.10 cal/g oC. Nessas condições. (UFBA) Vamos imaginar dois corpos A e B. Após o equilíbrio térmico. Admitindo-se que as trocas de calor somente aconteçam entre o café e o leite (cujas densidades e calores específicos podem ser considerados iguais). c) capacidades térmicas diferentes. qual será sua temperatura? 28. (Puc-MG) Em um calorímetro.CURSO de FÍSICA 2008 d) e) TERMOLOGIA PROF. de massas iguais. (04) O aumento de temperatura de B é numericamente igual ao decréscimo da temperatura de A. Qual dos gráficos melhor representa a variação de temperatura desses corpos em função da quantidade de calor trocado? a) b) t (oC) 90 tf 30 0 Q Q (cal) t (oC) 90 tf 30 0 Q Q (cal) 26. 23. d) coeficientes de condutibilidade térmica diferentes. c) para que o mercúrio passe pelo estran-gulamento do tubo capilar. b) massas iguais. à temperatura de 5. A temperatura do corpo C diminuiu. qual será a temperatura final de equilíbrio térmico do sistema? c A θ A + c B θB c A + cB (16) Em relação ao centro de massa do sistema. após certo tempo.0 cal/g oC calor específico do ferro = 0. enquanto a temperatura do bloco de ferro diminuiu mais de 200oC.0 kg de água à temperatura ambiente e um bloco de ferro. que é muito pesado. CHICO VIEIRA O corpo C permanece com a mesma temperatura que tinha no início. ela sempre aguarda algum tempo antes de fazer a sua leitura. O calor especifico da água é igual a 1. bastante aquecido. é correto afirmar que: (01) A energia cedida por A é igual à energia recebida por B. e com calores específicos CA e CB diferentes entre si e constantes no intervalo de temperatura considerado. Num recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível são misturados 200 g de água a 55oC com 500 g também de água a 20 oC. com temperaturas iniciais θA e θB. e o outro “gelado”. Numa garrafa térmica ideal. a energia cinética média das moléculas de B é maior do que a de A. Quando a mistura atingir o equilíbrio térmico. você jamais a terá. e 200 cm3 de café a 90oC. (02) No corpo de maior capacidade térmica. Num calorímetro ideal são colocados 1. 29.12 cal/g oC o 29 . à temperatura de 25 oC. Um aluno entrou em uma lanchonete e pediu dois refrigerantes. (Unesp) Quando uma enfermeira coloca um termômetro clinico de mercúrio sob a língua de um paciente. por exemplo. um “sem gelo”. de experiência e de competência. também de massa 1. ) Num recipiente de capacidade térmica desprezível e termicamente isolado são colocados 20 g de água a 60oC e 100 g de lascas de alumínio a 40 oC. (ENEM-mod. podemos afirmar que: f) o corpo A recebe uma quantidade de calor igual à perdida por C.20 cal/g oC. Se a garrafa térmica estava à tempera-tura ambiente (12oC) e atinge o equilíbrio térmico a 87oC. em cal/g oC. São 500g de água + pó de café a 90oC. 2 θ A . cujas temperaturas 33. cA e θA. em graus Celsius? 38. cB e θB. Cada uma das pedras tem. B e C de temperaturas θA. adquirindo uma temperatura θE. são colocados no interior de um calorímetro ideal.50 1. g) a quantidade de calor recebida por C é menor que a cedida por B. "O verdadeiro heroísmo consiste em persistir por mais um momento. Os blocos A e B são postos em contato térmico e. quando tudo parece perdido. calor especifico e temperatura Q Q (cal) 31. Outro corpo B. Ambos são colocados em contato térmico no interior de um calorímetro ideal. Em um ritual místico.CURSO de FÍSICA 2008 c) t (oC) 90 tf 30 0 Q Q (cal) TERMOLOGIA PROF. em média. Considerando cA e cB constantes e supondo o sistema termicamente isolado. a temperatura final de equilíbrio térmico será dada por: a) b) c) d) e) θ A + θB .0kg/ 35. 100g de massa e se encontram a 300oC no instante em que são lançadas no caldeirão.θ A ] . Um corpo A.17 0. qual a temperatura de equilíbrio da mistura. pode-se afirmar que o calor especifico médio das pedras em questão. Não considerando possíveis perdas de calor. recebendo calor do corpo C e transferindo-o imediatamente para o corpo A. CHICO VIEIRA da água igual a 1.10 cal/g oC. são colocados três corpos. 2 θB . está a uma temperatura de 60oC. θB e θC. Uma dona de casa coloca no interior de uma garrafa 34. qual a capacidade térmica dessa garrafa? Dado: Calor especifico da água + pó de café = 1. As pedras são colocadas em uma fogueira e depois são lançadas no caldeirão com 0. de capacidades térmicas iguais. são misturadas em um calorímetro. No equilíbrio térmico. Grenfek) 32. depois de certo tempo. Um bloco B tem massa. i) no término do balanço energético.04 Dado: densidade absoluta da água = 1. Um bloco A tem massa." (W. tem-se uma temperatura de 50oC. com massa 200 g e calor especifico igual a 0. Qual o valor do calor especifico sensível do alumínio? inicial respectivamente iguais a mA. calcule θE.70 de água a 20oC. Sendo o calor especifico térmica o café que acabou de preparar. h) a quantidade de calor cedida por B é igual à soma das quantidades recebidas por A e C. As massas das amostras são iguais. 37. No final.θ A . atingem o equilíbrio térmico. A temperatura inicial do corpo A é θA e do corpo B é θB. O equilíbrio térmico ocorre à temperatura de 50oC. j) o corpo B serve de intermediário. Supondo que as trocas de calor ocorrem somente entre as amostras do líquido.0 cal/g oC e desprezando as perdas de calor para o ambiente e para o caldeirão. calor especifico e temperatura inicial respectiva-mente iguais a mB. com massa 400g e calor especifico igual a 0. [θ B . qual será a temperatura de equilíbrio térmico? iniciais são 40oC. Num calorímetro ideal. 2 [θA + θB]. observamos que o corpo B possui a mesma quantidade de energia térmica que tinha no início. 36. A. Três amostras de um mesmo líquido.030 0. 70oC e 100oC.θB . é: d) t (oC) 90 30 tf 0 Q Q (cal) e) t (oC) tf 90 30 0 a) b) c) d) e) 0. está inicialmente a 10oC. Dois corpos A e B. F.0 cal/g oC. 30 .12 0. Se a temperatura final de equilíbrio térmico θE é tal que θA > θE = θB > θC. as pessoas aquecem a água de um caldeirão utilizando sete pedras. Qual é o equivalente em água de um bloco de alumínio de 39. é transferido de uma vasilha. qual é o equivalente em água do calorímetro? Dados: Calor especifico do cobre = 0. e) é toda energia térmica envolvida na fusão de metade do corpo considerado.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. 41. Supondo que todo o calor cedido pela liga metálica tenha sido absorvido pela água do calorímetro. CHICO VIEIRA massa 500g? Sabe-se que o calor especifico do alumínio vale 0. b) é a energia térmica responsável pela elevação de uma unidade de temperatura na substância. qual é o equivalente em água do referido corpo? 49. Deseja-se aquecer até uma mesma temperatura os conteúdos dos dois recipientes. Se o calor especifico da água é igual a 1. para um calorímetro contendo 400g de água à temperatura de 10oC." (Roger Enrico) 47. determine a temperatura inicial da água. Após algum tempo. Supondo não ter havido perdas de calor. Um calorímetro de equivalente em água 10g. Um recipiente de capacidade térmica despre-zível. de massa 250g. Um pedaço de cobre a 20g a 60oC é colocado dentro de um calorímetro que contém 10g de água a 10 oC. Desprezando as possíveis perdas de calor e sabendo que o equivalente em água dessa esfera é igual a 20g. O calor especifico da água é dez vezes maior que o da liga metálica. determine o calor especifico do metal. Se a temperatura final do sistema (calorímetro + água + cobre) é 15oC. a 35oC. o termômetro passa a indicar 72oC. Qual o equivalente em água desse líquido? 40. por ocasião da transferência de um recipiente para o outro? 46. Após certo tempo. O bloco é imerso durante certo tempo num dos recipientes e depois transferidos para o outro. atingiu a temperatura de 120oC.2 J/g oC 42. um líder deve começar a trabalhar na próxima. (Unesp-SP) Um bloco de certa liga metálica. Um corpo é colocado em contato com uma fonte térmica que lhe fornece 2. (Fuvest-SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10g de água a 0oC. com um bloco de metal de massa 300g. Mistu-rando 600g de água a 80oC com esse líquido.79 cal/g oC. a temperatura no calorímetro se estabiliza em 20oC. A respeito de mudança de estado físico. "Assim que todo mundo concorda com uma idéia. contendo 400g de água a 15oC.0 cal/g oC. Num recipiente de capacidade térmica despre-zível encontramos um líquido a 20oC. d) é a energia térmica responsável pela passagem de 1g da substancia do estado líquido para o estado sólido. que contém água fervendo em condições normais de pressão.42J/g oC Calor especifico da água = 4. Qual a temperatura do bloco metálico. 44. 12oC. A temperatura do corpo era igual à do ambiente (20oC) e. 43. Sabendo que a temperatura final atingida foi de 40 oC.15 cal/g oC.0 cal/g oC. qual a razão entre o calor especifico da água e o calor especifico da liga metálica? 45. durante a qual não há variação de temperatura. c) é a energia térmica responsável pela passagem de uma massa unitária do estado sólido para o estado líquido. foi utilizado para misturar 200g de um líquido de calor especifico 0. esse termômetro indicava à temperatura ambiente. determine a temperatura final de equilíbrio térmico. quando ela se encontra no estado líquido. recebe uma esfera de cobre a 120oC. nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. Inicialmente. isso significa que ele está sofrendo mudança de estado físico. obtemos uma temperatura de equilíbrio térmico igual a 60oC.0 cal/g oC. a 150oC. Para isso é usado um bloco de 100g de uma liga metálica inicialmente à temperatura de 90oC. 31 . A respeito de calor latente de fusão (L F) de uma substância. mas sem misturá-los. assinale a alternativa incorreta: a) Se um corpo sólido absorve calor e sua temperatura não varia.22 cal/g oC e o da água vale 1.0kcal de calor. 48. colocado em contato térmico com a água. pode-se dizer que: a) é a energia térmica responsável pela fusão total do corpo considerado. ao receber a energia térmica. usou-se um termômetro de 100g de massa e calor especifico sensível igual a 0. Dado: calor especifico da água = 1. Para avaliar a temperatura de 300g de água. à temperatura ambiente (20oC). o recebeu 2700 cal." (Albert Einstein) 52. sendo Q = Q1 + Q2? Dados: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g calor especifico da água = 1.50 cal/g oC e o da água.50 cal/g oC calor especifico da água = 1. ou o estado de agitação de suas partículas aumenta ou ocorre uma reestruturação no seu arranjo molecular. 55.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g 50. Calor de fusão do gelo = 80 cal/g. inicialmente no estado sólido.50 cal/g oC. sabendo que essa energia foi totalmente aproveitada pelo sistema. Uma pedra de gelo de 20g de massa. Q representa a quantidade de calor recebida pelo corpo e T. Quanto de calor 100g de gelo necessitam receber para serem aquecidos de 30oC a 10oC? A pressão atmosférica é constante e normal. Quanto calor. Determine a temperatura atingida. passando para o estado líquido: T (oC) 80 60 40 20 0 200 400 600 Q (cal) 53.0 cal/g oC 56.0 cal/g oC.0 cal/g oC e que o calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g. A temperatura em que ocorre determina-da fusão depende da substância e da pressão a que o corpo está sujeito. 1. responda: qual a quantidade de calor absorvida pelo gelo entre os instantes 0 e 100 s? 32 . a) O que ocorre no intervalo entre 400 cal e 500 cal? Explique. (UFGO-mod) Um corpo de massa 50g.CURSO de FÍSICA 2008 b) c) TERMOLOGIA PROF. sua tempera-tura na escala Celsius. sob pressão cons-tante. Calor especifico da água = 1. Qual é o valor de Q. para fundi-lo totalmente? Dado: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. em quilocalorias. Você tem 100g de água à temperatura ambiente (25oC). e são dados: Calor especifico do gelo = 0. inicialmente a –10 C. CHICO VIEIRA Dados: calor especifico do gelo = 0. recebe calor de acordo com a representação gráfica a seguir. θ (oC) 10 5 0 50 100 150 200 t (s) 54. b) Determine os calores específicos e o calor latente nas fases representadas no gráfico.0kg. Sabe-se que o calor especifico do gelo vale 0. a 0oC. O gráfico representa o aquecimento de um bloco de gelo de massa 1. todo calor absorvido é utilizado para alterar o arranjo molecular da substância. Um bloco de gelo nunca pode sofrer fusão a uma temperatura diferente de 0oC. Quando um sólido recebe calor. sob pressão normal. devemos fornecer a esse gelo? No gráfico. A água resultante. a 0 oC. os fatores que determinam o que acontece são: a temperatura do sólido e a pressão a que ele está sujeito. Quanto de calor deve-se retirar dessa água para obter-se um bloco de gelo de 100g a 0oC? Dados: calor especifico da água = 1. 51. inicialmente a 0oC. Um bloco de gelo com 200g de massa. precisa receber uma quantidade de calor Q1 para sofrer fusão total. Quanto calor devemos fornecer a um bloco de gelo de 300g de massa.0 cal/g oC calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g d) e) Durante uma fusão. "No meio de qualquer dificuldade encontra-se a oportunidade. Deseja-se transformar 100g de gelo a –20 oC em água a 30oC. precisa receber uma quantidade de calor Q2. Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g. para ser aquecida até 50 oC. 57. libera cerca de 85 calorias.CURSO de FÍSICA 2008 de certa massa de gelo. considerando as condições do item a. c) é –160oC. Admita que todo o calor fornecido pela fonte é absorvido pelo bloco. Temperatura de fusão do gelo: 0oC. 58.50 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g oC Calor especifico da água = 1. Num calorímetro ideal misturam-se 200g de gelo a 0oC 60.0 Q(103cal) 62. 65.0 6. (Mack-SP) Sabendo que uma caixa de fósforos possui em média 40 palitos e que cada um desses palitos. Sabendo que o sistema é aquecido a 50oC. Qual a temperatura final de equilíbrio térmico? Dados: Calor especifico do gelo = 0. O bloco de gelo recebe calor de uma fonte térmica de potencia constante." (Albert Einstein) 59. b) não está determinado. Determine a temperatura inicial do gelo (t 0) e a temperatura final da água (t1). Dados: Calor especifico da água = 1. quando o gelo atinge 0oC. Calor especifico sensível do gelo: 0. (UNIP-SP) Um bloco de gelo de massa M está a uma temperatura inicial θ. 33 .50 cal/g oC Calor especifico da água = 1. CHICO VIEIRA II.50 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g Calor especifico da água = 1. Dados: Calor especifico do gelo = 0. Num recipiente de paredes adiabáticas há 60g de gelo fundente (0oC).0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g oC "O segredo da criatividade é saber como esconder as fontes. Colocando-se 100g de água no interior desse recipiente. à temperatura de –20oC. quantas caixas de fósforos devemos utilizar. Considere os seguintes dados: I. após sua queima total. (UFPI) O gráfico a seguir mostra a curva de aquecimento 0 t0 2. b) a massa de gelo que se funde. Dados: Calor especifico do gelo = 0.0 cal/g oC 63. inicialmente a –10oC. para podermos fundir totalmente um cubo de gelo de 40 gramas. no mínimo? Dados: Calor especifico do gelo = 0. O intervalo de tempo para o gelo atingir a sua temperatura de fusão é igual ao intervalo de tempo que durou sua fusão completa. Determine: a) a temperatura θ.0 8. O valor de θ: a) não está determinada. Qual é a temperatura inicial da água? Dados: Calor especifico da água = 1.50 cal/g oC. t (oC) t1 TERMOLOGIA PROF. porque não foi dada a massa M do bloco de gelo. Uma fonte de potência constante e igual a 400 cal/min fornece calor a um bloco de gelo com massa de 200g.0 cal/g oC com 200g de água a 40oC. Num calorímetro ideal misturam-se 200g de gelo a –40oC com 100g de água a uma temperatura θ.50cal/g oC Calor latente de fusão do gelo = 80cal/g Calor especifico da água = 1. inicialmente a temperatura de –20oC. III. calcule o tempo gasto para o aquecimento. Dados: Calor especifico do gelo = 0.50 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g oC Calor especifico da água = 1. sob pressão normal. porque não foi dada a potência da fonte térmica que forneceu calor ao bloco de gelo. Calor especifico latente de fusão do gelo: 80 cal/g.0 cal/g oC. para que no equilíbrio térmico coexistam massas iguais de gelo e de água. e) é –40oC. b) a temperatura da água. d) é –80oC. metade do gelo se funde.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/goC Determine: a) a temperatura final de equilíbrio térmico da mistura.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g 64. No interior de um calorímetro ideal são colocados 40g de água a 40oC e um bloco de gelo de massa 10g.0 cal/g oC 61. desprezando quaisquer perdas de energia. de capacidade térmica desprezível. são colocados 400g de água a 40oC e 200g de gelo a –15oC.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g aquecida até que ocorra total fusão a 1235K. qual será a temperatura final de equilíbrio térmico? Dados: Calor especifico do gelo = 0.8 34 . (Fuvest-SP) Em um copo grande.0 cal/g oC 69.05 . provoca sua solidificações. e) quando o calor sai da água. Se após algum tempo. também a 0oC. Vamos colocar em contato térmico 200g de água a 50 C o com 100g de gelo a –10oC. esse calor. pois ambos estando a 0oC não haverá troca de calor entre eles. igual a: a) 10. termica-mente isolado. c) no final vamos ter apenas gelo a 0oC. Dados: Calor especifico do gelo = 0.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Num recipiente adiabático. Supondo que as trocas de calor se processem apenas entre essa água e o gelo. em vez de 2. Misturando 100g de água a 80oC com 100g de gelo fundente (0oC). podemos afirmar que: a) no equilíbrio térmico. inicialmente a 12 oC. No equilíbrio térmico. aproximadamente. ao ser atingido o equilíbrio.2 c) 22. no gelo. 105 J/kg Temperatura de fusão da prata = 1235 K A quantidade de calor fornecida à prata até o termino da fusão é. Uma amostra de 100g de prata. b) apenas água a 0oC. provoca fusão. CHICO VIEIRA 66. A temperatura da água passa a ser.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g 73. c) gelo a 0oC e água acima de 0oC. Nas mesmas condições se. 71. que massa de gelo ainda restará? Dados: Calor especifico da água = 1. haveria no copo: a) apenas água acima de 0oC. d) gelo e água a 0o C. sofre fusão. introduzirmos nesse recipiente um termô-metro ideal. de 1oC.50 cal/g oC Calor especifico da água = 1. o que vamos obter no equilíbrio térmico? Para a resolução. qual será a temperatura do sistema? Dados: Calor especifico da água = 1.50 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g Calor especifico da água = 1.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g "No fundo de qualquer capricho há a secreta vontade de aprender algo de sério. que temperatura ele irá registrar? Dados: Calor especifico da água = 1. 74.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g 72. suponha que trocas de calor ocorrem apenas entre o gelo e a água. fossem colocados a 4 cubos de gelo iguais aos anteriores. em quilojoules (kJ). Dados: Calor especifico da água = 1. Dados: Calor especifico da prata = 240 J/kg K Calor latente de fusão da prata = 1.5 b) 18. contendo água à temperatura ambiente (25oC)." (José Ortega y Gasset) 68. estabelecido o equilíbrio térmi-co. Se as trocas de calor ocorrem apenas entre o gelo e a água. b) o gelo. e) apenas gelo a 0oC.4oC com 100g de gelo fundente (0oC). qual é a temperatura final de equilíbrio térmico? Suponha que o gelo e a água não trocam calor com o recipiente nem com o meio externo. Num calorímetro ideal são colocados 200g de gelo fundente (0oC) com 200g de água. sempre que entra em contato com a água. no final ainda vamos ter gelo? Em caso afirmativo. é 70. Após algum tempo.0 cal/g oC Calor latente de fusão do gelo=80cal/g 67. d) as massas de água e gelo não se alteram. No interior de um vaso de Dewar de capacidade térmica desprezível são colocados 500g de água a 78. são colocados 2 cubos de gelo a 0 oC. vamos ter apenas água a 0oC. Quando são misturados 40g de água a 10oC e 360g de gelo a –30oC. Num calorímetro ideal são colocados 100g de água a 60oC e 200g de gelo fundente. 2. b) o calor latente de fusão dessa substân-cia. Após atingirem o equilíbrio térmico. isto é. Você sabe que o aprendizado da Física também se faz através da observação das situações que ocorrem no nosso dia-a-dia. Você vai notar que o piso do banheiro parece mais frio do que o tapete. d) O calor só é função da temperatura quando o sistema sofre mudança em seu estado físico. b) da perda de calor do nosso corpo para a atmosfera que está a uma temperatura maior. Analise as proposições e assinale a falsa: a) O somatório de toda a energia de agitação das partículas de um corpo é a energia térmica desse corpo. somente a afirmativa III é correta. b) Calor é uma forma de energia em trânsito e temperatura mede o grau de agitação das moléculas de um sistema. calor e temperatura são a mesma grandeza. 10 0 -10 10 30 50 Analise as proposições e assinale a verdadeira. I.CURSO de FÍSICA 2008 d) e) 28. CHICO VIEIRA somente a afirmativa I é correta. Após o equilíbrio térmico. e) da transferência de calor da atmosfera para o nosso corpo. a colher e o leite passam a conter quantidades iguais de energia térmica. Podemos afirmar que: 5.3 TERMOLOGIA a) b) c) d) e) PROF. 35 . (ENEM) A sensação de frio que nós sentimos resulta: a) do fato de nosso corpo precisar receber calor do meio exterior para não sentir-mos frio. b) Dois corpos estão em equilíbrio térmico quando possuem quantidades iguais de energia térmica. d) do fato da friagem que vem da atmosfera afetar o nosso corpo. c) a temperatura do tapete ser menor que a do piso do banheiro. e) Um corpo somente tem temperatura maior que a de um outro quando ele tiver maior quantidade de energia térmica que esse outro. III. 75. sabendo que a potência da fonte térmica é igual a 200 cal/s. Quando colocamos esses corpos em contato térmico. a) Calor e energia térmica são a mesma coisa. Imagine dois corpos A e B com temperaturas TA e TB. c) O calor sempre flui da região de menor temperatura para a de maior temperatura. d) a condutividade térmica do piso do banheiro ser maior que a do tapete. Caminhe descalço sobre um carpete ou um tapete e sobre o piso cerâmico do banheiro da sua casa. 3. e) A condutividade térmica do piso do banheiro ser menor que a do tapete. d) Calor é energia térmica em trânsito. fluindo espontaneamente da região de maior para a de menor temperatura." (Dom Hélder Câmara) PROPAGAÇÃO DO CALOR 1. c) O calor flui do corpo B para o corpo A. c) O calor nunca é função da temperatura. não podemos afirmar que um corpo contém calor. as afirmativas I e III são corretas. somente a afirmativa II é correta. 6. a colher e o leite estão a uma mesma temperatura. Determine: a) a razão cs/c entre os calores específicos da substância no estado sólido e no estado líquido. Após o equilíbrio térmico. Essa diferença de sensação se deve ao fato de que: a) a capacidade térmica do piso do banhei-ro ser menor que a do tapete. uma colher metálica é colocada no interior de uma caneca que contém leite bem quente. podemos afirmar que ocorre o seguinte fato: a) Os corpos se repelem. b) Dois corpos atingem o equilíbrio térmico quando suas temperaturas se tornam iguais. No café da manhã. apesar de estarem à mesma temperatura. Tempo (s) "O sopro do amor fará aumentar o talento. A respeito desse acontecimento são feitas três afirmativas. podendo sempre ser usado tanto um termo como o outro. II. b) a temperatura do piso do banheiro ser menor que a do tapete. e) A temperatura é a grandeza cuja unidade fornece a quantidade de calor de um sistema. θ (oC) 30 4. b) O calor flui do corpo A para o corpo B.2 33. O gráfico mostra como varia a temperatura dessa substância no decorrer do tempo de aquecimento. assim. por tempo indeterminado. Uma fonte térmica de potencia constante é utilizada para aquecer uma amostra de 100g de uma substancia que está inicialmente no estado sólido. d) Somente podemos chamar de calor a energia térmica em trânsito. sendo TA > TB. c) A energia térmica de um corpo é função da sua temperatura. 7. as afirmativas II e III são corretas. c) da perda de calor do nosso corpo para a atmosfera que está a uma temperatura menor. por tempo indeterminado. e) A quantidade de calor que um corpo contém depende de sua temperatura e do número de partículas nele existentes. e) Nada acontece. d) O calor flui de A para B até que ambos atinjam a mesma temperatura. (Uni-Rio) Assinale a proposição correta: a) Todo calor é medido pela temperatura. Faça uma experiência. indiferente-mente. cessa o fluxo de calor que existia do leite (mais quente) para a colher (mais fria). II e III são corretas d) somente II. (Vunesp) Uma garrafa de cerveja e uma lata de cerveja permanecem durante vários dias numa geladeira. Sabendo-se que o coeficiente de condutibili-dade térmica do alumínio vale 0. recebe calor do meio ambiente até ser atingido o equilíbrio térmico. para se proteger do frio intenso. tem-se a impressão de que a lata está mais fria do que a garrafa. Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. (32) Os esquimós. mergulhando-se a escova na água. é um bom condutor de calor. ambos à mesma temperatura. que. depois de estabelecido o regime permanente. Uma pessoa sente frio quando ela perde calor rapidamente para o meio ambiente. b) a capacidade térmica da cerveja na lata e da cerveja na garrafa. b) o cobertor e o edredom possuem alta condutividade térmica. e) M ou A. "Com talento ordinário e perseverância extraordinária. é conveniente que a vasilha seja metálica. porque o metal apresenta. por ter condutividade térmica maior do que a do copo A. A outra extremidade está imersa numa cuba que contém uma mistura bifásica de gelo fundente (0oC): 11. em relação ao vidro. Isso ocorre porque: a) o cobertor e o edredom impedem a entrada do frio que se encontra no meio externo. em vez de ser de vidro. (UFGO) Das afirmações: I. por ter calor específico menor do que o copo A. Após algum tempo foi para a cama e deitou-se debaixo das cobertas (lençol. um corpo escuro absorve maior quantidade de radiação térmica do que um corpo claro. aquece a cama. calor especifico. III. ambos com mesma capacidade e mesma tempera-tura inicial. você poderá fazê-lo num copo de madeira M ou num de alumínio A. constroem abrigos de gelo porque o gelo é um isolante térmico. isso significa que esse objeto está a uma temperatura inferior à nossa. d) o cobertor e o edredom não são aquecedores. (16) O agasalho. sendo o metal melhor condutor térmico do que a madeira. Nas mesmas condições. coeficiente de dilatação térmica. que transmite melhor calor do chope para a mão. que não deixam o calor liberado por seu corpo sair para o meio externo. Para que o resfriamento seja mais rápido. (04) Se tivermos a sensação de frio ao tocar um objeto com a mão. e) a condutividade térmica dos dois recipientes. evitando assim que haja transferência de calor de seu corpo para o meio ambiente. você ficou na sala assistindo televisão. conforme a figura. o metal nos dá a sensação de estar mais frio do que a madeira porque. c) o cobertor e o edredom possuem calor entre suas fibras. uma vez que ambos estão à mesma temperatura inicial. TERMOLOGIA PROF." (Thomas Foxwell Buxton) 13. III e IV são corretas e) somente I. todas as coisas são possíveis. 36 . um maior valor de: 9. por ter condutividade térmica menor do que a do copo A. cobertor e edredom). III e IV são corretas 10. Como você prefere curtir o sabor de um chope gelado mais tempo. (08) Um copo de refrigerante gelado.CURSO de FÍSICA 2008 8. d) A. calor latente de fusão. Esse fato é explicado pelas diferenças entre: a) a temperatura da cerveja na lata e da cerveja na garrafa. Um pássaro eriça suas penas no inverno para manter ar entre elas. d) o coeficiente de dilatação térmica dos dois recipientes. Lã de vidro 12. e só depois de algum tempo o local se torna aquecido. que o contém dentro de um recipiente com gelo. (UFSC) Identifique a(s) proposição(ões) verdadeira(s): (01) Um balde de isopor mantém a cerveja gelada porque impede a saída do frio. que usamos em dias frios para nos mantermos aquecidos. ao ser liberado. (UFES) Para resfriar um líquido. ocorrerá uma transferência de calor da escova para a água. energia interna. Uma barra de alumínio de 50cm de comprimento e área de secção transversal de 5cm2 tem uma de suas extremidades em contato térmico com uma câmara de vapor de água em ebulição (100oC). Quando tocamos em uma peça de metal e em um pedaço de madeira. (Unitau-SP) Ao tomar chope gelado num dia de muito calor. e) sendo o corpo humano um bom absorvedor de frio. Quando se pegam com as mãos desprotegidas a garrafa e a lata para retira-las da geladeira. Podemos afirmar que: a) somente I e II são corretas b) somente I e III são corretas c) somente I. CHICO VIEIRA (02) A temperatura de uma escova de dentes é maior que a temperatura da água da pia. pousado sobre uma mesa. calcule: a) a intensidade da corrente térmica através da barra. num típico dia de verão. 14. II. b) M.5 cal/s cm oC. haverá uma menor transferência de calor de nossa mão para a peça metálica do que para o pedaço de madeira. c) o calor específico dos dois recipientes. Numa noite muito fria. Você nota que a cama está muito fria. IV. é comum colocar a vasilha Líquido Gelo a) b) c) d) e) condutividade térmica. após algum tempo não existe mais frio debaixo das cobertas. A pressão atmosférica local é normal. certamente escolherá o copo: a) M. c) M. são isolantes térmicos. apesar das cobertas. Sabe-se que o coeficiente de Vapor condutibilidade térmica do alumínio vale 0. Considerando a intensidade da corrente térmica constante ao longo da barra. situada a 40cm da extremidade mais quente. as temperaturas correspondentes aos pontos do vapor e do gelo. as condutibilidades térmicas dos materiais das barras valem: ( 0. "Talento é mais barato que sal. Após atingido o regime estacionário. respectivamente. Suponha que em volta das barras exista um isolamento de vidro e desprezando quaisquer perdas de calor.0 m 37 . (Unama) A figura a seguir apresenta uma barra de chumbo de comprimento 40cm e área de secção transversal 10cm 2 isolada com cortiça. calcule a temperatura nas junções onde uma barra é igual à outra.50 cal/s cm oC. cm2 .CURSO de FÍSICA 2008 b) TERMOLOGIA PROF. enquanto o ambiente externo está a 20 oC. Na figura você observa uma placa de alumínio que foi utilizada para separar o interior de um forno." (Stephen King) 15. O que separa a pessoa talentosa da bem-sucedida é muito trabalho duro. Determine: a) o fluxo de calor através dessa parede. A outra extremidade da barra Lá de vidro está imersa numa cuba que contém uma mistura bifásica de gelo e água em equilíbrio térmico. cujas extremidades são mantidas a 0oC e 100oC.5 cal . Vapor 1. Dado: coeficiente de condutividade térmica do chumbo = 17.0 ) kcal m h m2 o C 16. nas extremidades da barra.0 . A pres-são atmosférica é normal.5 m 0. uma câmara frigorífica foi construída de madeira maciça.0m de comprimento 2. 8.50 ) e (1.5m de altura e 10cm de espessura.50 m 2. (0. Três barras cilíndricas idênticas em comprimento e secção são ligadas formando uma única barra. e o meio ambiente (20oC). Dado: coeficiente de condutibilidade térmica da madeira = 3. qual a intensidade da corrente térmica através dessa chapa metálica? Suponha que o fluxo ocorra através da face de área maior. b) a energia térmica que atravessa essa parede a cada hora.20 ). um termômetro fixo na barra calibrado na escala Fahrenheit e dois dispositivos A e B que proporcionam. sabendo que o mesmo se encontra a 32cm do dispositivo A. cuja temperatura mantinha-se estável a 220oC. 19. 10-4 cal/s cm oC. cm/s . O interior da câmara permanece a –20oC. determine a temperatura registrada no termômetro. Uma barra de alumínio de 50cm de compri-mento e área de secção transversal 5cm2 tem uma de suas extremidades em contato térmico com uma câmara de Gelo e água vapor de água em ebulição. A partir da extremidade mais fria. CHICO VIEIRA a temperatura numa secção transversal da barra. o C. Para melhor isolamento térmico.2 X 10 -2 ⋅ cal ⋅ cm cm 2 ⋅ o C⋅s Cortiça A B 18. sob pressão normal. A parede do fundo tem 6. após ser atingido o regime estacionário. Dado: coeficiente de condutibilidade térmica do alumínio = 0. somente II e III são corretas. radiação e condução. d) convecção. (Unicentro)Analise as afirmações dadas a seguir e dê como resposta o somatório correspondente às corretas. II e III são corretas. (16) A convecção ocorre também no vácuo.) 21.. somente I. II. radiação e convecção. e) convecção e condução. O calor propaga-se através da carne por .. III e IV são corretas. II. (UFMA) Analise as afirmativas dadas a seguir: I. dando-lhe uma sugestão sobre a escolha que ela deve fazer nesse caso. sentimos a mão “queimar”. convecção e radiação. Dessas afirmativas: a) b) c) d) e) somente I e III são corretas. III. (01) As três formas de propagação do calor são: condução.. 26. convecção e radiação. condução e radiação. Nos sólidos o calor propaga-se principal-mente por condução. (04) A condução precisa de um meio material para se processar. Duas placas. Isso ocorre porque a transmissão de calor entre o ferro elétrico e a mão se deu principalmente através de: a) radiação b) condução c) convecção d) condução e convecção e) convecção e radiação Considerando que as faces externas do conjunto sejam mantidas a 0oC e 100oC. 23. (UFRN) Matilde é uma estudante de Arquitetura que vai fazer o seu primeiro projeto: um prédio a ser construído em Natal (RN). e na ordem apresentada. por ter estudado pouco Termodinâmica. com 100cm2 de área e 2. c) condução e radiação. A condutividade térmica do cobre é aproximadamente quatro vezes maior que a do latão. Qual a temperatura da secção transversal da barra. somente II. Na convecção não há transferência de matéria fria ou quente de um ponto a outro... CHICO VIEIRA convecção. (Justifique a sua sugestão. uma de cobre e a outra de latão. (02) A radiação se processa apenas no vácuo. Marque a alternativa que completa correta-mente. b) radiação.. III. II. Na ordem. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas para facilitar a ida da energia térmica até o congelador por . I. os processos de transmissão de calor que você usou para preencher as lacunas são: a) condução. (UFPel-RS) O gaúcho adora um churrasco bem assado. (08) A convecção ocorre apenas no vácuo. c) condução. somente I. sem tocar na sua superfície. Ela precisa prever a localização de um aparelho de ar-condicionado para uma sala e. O único processo de transmissão de calor que pode ocorrer no vácuo é a . são justapostas como ilustra a figura dada abaixo. podemos afirmar: I. 24." (Mahatma Gandhi) 20. condução e convecção. A sensação de quente ou frio que sentimos ao tocar um objeto está relacionada com a condutividade térmica. Ajude Matilde. qual será a temperatura na interface da separação das placas quando for atingido o regime estacionário? 25. a) condução e convecção... Em cada uma das situações descritas a seguir você deve reconhecer o processo de transmissão de calor envolvido: condução. 22. III e IV são corretas. as lacunas das afirmativas anteriores. situada a 40cm da extremidade mais fria? "O amor é a força mais sutil do mundo. O calor do braseiro chega até a carne principalmente por . Numa garrafa térmica é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por . está em dúvida se deve colocar o aparelho próximo do teto ou do piso. Para isso. (UFES) Ao colocar a mão sob um ferro elétrico quente. precisa de um bom braseiro e de uma carne gorda.. 38 . IV. A energia térmica pode ser transmitida apenas através da radiação.0cm de espessura. Levando em conta o que está escrito acima. b) radiação e convecção. d) radiação e condução.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA e) PROF.. convecção e radiação. CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA dias quentes ocorre o oposto, os gases poluentes sobem e são dispersados pelas correntes de ar. Esse processo de movimentação de massas gasosas, a temperaturas diferentes, ocorre devido à: 27. (UFBA) O vidro espelhado e o vácuo existente entre as paredes de uma garrafa térmica ajudam a conservar a temperatura da substância colocada no seu interior. Isso ocorre porque: (01) A radiação térmica não se propaga no vácuo. (02) O vidro é um bom isolante térmico. (04) As paredes espelhadas minimizam a perda de energia por condução. (08) O vácuo entre as paredes evita que haja propagação de calor por condução e por convecção. (16) A radiação térmica sofre reflexão total na interface da substância com o vidro espelhado. (32) Fechando bem a garrafa não haverá trocas de calor com o meio externo através da convecção. Dê como resposta o somatório correspondentes às afirmativas corretas. dos números a) b) c) d) e) elevação da pressão atmosférica convecção térmica radiação térmica condução térmica criogenia "Se você treme de indignação perante uma injustiça no mundo, então somos companheiros." (Che Guevara) 28. Na praia você já deve ter notado que durante o dia a areia esquenta mais rápido que a água do mar e durante a noite a areia esfria mais rápido que a água do mar. Isso ocorre porque o calor especifico da água é maior que o da areia (a água precisa receber mais calor, por unidade de massa, para sofrer o mesmo aquecimento da areia). Esse fato explica a existência da brisa: 32. Usando os seus conhecimentos a respeito das garrafas térmicas (Vaso de Dewar), analise as proposições a seguir: I. O vácuo existente entre as paredes duplas de vidro tem por finalidade evitar trocas de calor por condução. II. Para evitar trocas de calor por convecção, basta manter a garrafa bem fechada. III. O espelhamento existente nas faces internas e externas das paredes duplas de vidro minimiza as trocas de calor por radiação. IV. Entre as paredes duplas de vidro é feito vácuo para evitar trocas de calor por condução e por convecção. São corretas: a) b) c) d) e) todas as afirmativas apenas as afirmativas I e III apenas as afirmativas II e IV apenas as afirmativas I, II e III apenas as afirmativas II, III e IV a) b) c) d) e) do mar para a praia, à noite. da praia para o mar, durante o dia. do mar para a praia, durante o dia. sempre do mar para a praia. sempre da praia para o mar. 29. Usando os seus conhecimentos de transmis-são de calor, analise as proposições e assinale a que você acha correta. a) A condução térmica é a propagação do calor de uma região para outra com deslocamento do material aquecido. b) A convecção térmica é a propagação de calor que pode ocorrer em qualquer meio, inclusive no vácuo. c) A radiação térmica é a propagação de energia por meio de ondas eletromag-néticas e ocorre exclusivamente nos fluidos. d) A transmissão do calor, qualquer que seja o processo, sempre ocorre, naturalmente, de um ambiente de maior temperatura para outro de menor temperatura. e) As correntes ascendentes e descenden-tes na convecção térmica de um fluido são motivadas pela igualdade de suas densidades. 33. Analisando uma geladeira domestica, podemos afirmar: I. O congelador fica na parte superior para favorecer a condução do calor que sai dos alimentos e vai até ele. II. As prateleiras são grades vazadas (e não chapas inteiriças), para permitir a livre convecção das massas de ar quentes e frias no interior da geladeira. III. A energia térmica que sai dos alimentos chega até o congelador, principalmente, por radiação. IV. As paredes das geladeiras normalmente são intercaladas com material isolante, com o objetivo de evitar a entrada de calor por condução. Quais são as afirmativas corretas? a) b) c) d) e) Apenas a afirmativa I. Apenas as afirmativas I, II e III. Apenas as afirmativas I e III. Apenas as afirmativas II e IV. Todas as afirmativas. 30. (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: a) convecção do ar aquecido b) condução do calor c) radiação da luz e do calor d) reflexão da luz e) polarização da luz 31. Na cidade de São Paulo, em dias de muito frio é possível observar o fenômeno conhecido como inversão térmica, que provoca um aumento considerável nos índices de poluição do ar (tem-se a impressão de que os gases poluentes não conseguem subir para se dispersar). Nos 34. A comunidade cientifica há tempos anda preocupada com o aumento da temperatura média da atmosfera terrestre. Os cientistas atribuem esse fenômeno ao chamado efeito estufa, que consiste na “retenção” da energia térmica junto ao nosso planeta, como ocorre nas estufas de vidro, que 39 CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA são aquecidos em um laboratório durante um intervalo de tempo ∆t, ambos sofrendo a mesma variação de temperatura ∆θ. Usando-se a mesma fonte térmica, com a mesma potência, dentro de um elevador em queda livre, a mesma água precisou de um intervalo de tempo ∆tA e o mesmo bloco metálico precisou de um intervalo de tempo ∆tB para sofrerem a mesma variação de temperatura ∆θ. Se as demais condições não se alteraram, é verdade que: a) ∆t = ∆tB < ∆tA . b) ∆t < ∆tA = ∆tB . c) ∆t > ∆tA = ∆tB . d) ∆t = ∆tA = ∆tB . e) ∆t < ∆tA < ∆tB . são usadas em locais onde em certas épocas do ano a temperatura atinge valores muito baixos. A explicação para esse acontecimento é que a atmosfera (com seus gases naturais mais os gases poluentes emitidos pelos automóveis, indústrias, queimadas, vulcões etc.) é pouco transparente aos raios solares na faixa: 37. Uma massa m de água e um bloco metálico de massa M a) b) c) d) e) das ondas de rádio das ondas ultravioleta das ondas infravermelhas das ondas correspondentes aos raios gama das ondas correspondentes aos raios X 35. (UCSal-BA) Um estudante assistiu à cam-panha para economia de energia elétrica pela televisão e lembrou-se de que seu professor de Termologia solicitou aos alunos que pensassem em algumas providências que poderiam diminuir o consumo de energia com a geladeira. Não tendo nenhuma anotação para consultar no momento, resolveu elaborar sua própria lista levando em conta que, na sua casa, a cozinha era bem pequena e o forno do fogão funcionava quase o dia inteiro e boa parte da noite. A lista elaborada por ele foi a seguinte: I. Desencostar a geladeira da parede. II. Desligar a lâmpada interna da geladeira. III. Tirar a geladeira da cozinha e levá-la para um ambiente menos quente. IV. Ligar um ventilador dentro da geladeira. V. Manter dentro de embalagens plásticas todos os alimentos que ficam na geladeira. Entre essas providencias, pode-se considerar como a melhor e a pior, respectivamente: a) I e III b) II e IV c) III e IV d) IV e V e) V e I "O tédio vem ao mundo pelo caminho que a preguiça abre." (Jean de La Bruyère) 38. (Mack-SP) Têm-se três cilindros de secções transversais iguais de cobre, latão e aço, cujos comprimentos são, respectivamente, 46cm, 13cm e 12cm. Soldam-se os cilindros, formando o perfil em Y, indicado na figura. O extremo livre do cilindro de cobre e mantido a 100oC e os cilindros de latão e aço a 0 oC. Supor que a superfície lateral dos cilindros esteja isolada termicamente. As condutivi-dades térmicas do cobre, latão e aço valem, respectivamente, 0,92, 0,26 e 0,12, expressas em cal cm -1 s-1 oC-1. No regime estacionário de condução, qual a temperatura na junção? 0oC Aço (12cm) Junção 0oC Latão (13cm) Cobre (46cm) 36. (IMS-SP) Na região litorânea, durante o dia sopra a brisa marítima, à noite sopra a brisa terrestre. Essa inversão ocorre porque: a) o ar aquecido em contato com a terra sobe e produz uma região de baixa pressão, aspirando o ar que está sobre o mar, criando assim correntes de convecção e, à noite, ao perder calor, a terra se resfria mais do que o mar, invertendo o processo. b) o mar não conserva temperatura, e enquanto está em movimento faz deslocar a brisa para a terra. c) o ar aquecido em contato com a terra sobe e produz uma região de alta pressão, resultando numa diminuição da temperatura do ar que vem do mar por condução. d) a terra aquece-se durante a noite e faz com que o mar se aqueça também, movimentando as correntes terrestres. e) a terra e o mar interagem, pois o calor especifico da terra, sendo muito maior que o da água, não permite que ela (terra) se resfrie mais rápido que o mar, permitindo, assim, que se formem cor-rentes de convecção, que são respon-sáveis pelas brisas marítimas e terres-tres. 100oC 39. (Mack-SP) A figura 1 mostra uma barra metá-lica de secção transversal quadrada. Suponha que 10 cal fluam em regime estacionário através da barra, de um extremo para outro, em 2 minutos. Em seguida, a barra é cortada ao meio no sentido transversal e os dois pedaços são soldados como representa a figura II. O tempo necessário para que 10 cal fluam entre os extremos da barra assim formada é: 100o C 0C 0oC Figura I Figura II 100oC o 40 CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. CHICO VIEIRA a) b) c) d) e) 4 minutos 3 minutos 2 minutos 1 minuto 0,5 minuto "Para ter sucesso neste mundo é preciso ser louco ou ser sábio." (Barão de Montesquieu) 40. (Mack-SP) Numa indústria têxtil, desenvolveu-se uma pesquisa com o objetivo de produzir um novo tecido com boas condições de isolamento para a condução térmica. Obteve-se, assim, um material adequado para a produção de cobertores de pequena espessura (uniforme). Ao se estabelecer, em regime estacionário, uma diferença de temperatura de 40oC entre as faces opostas do cobertor, o fluxo de calor por condução é 40 cal/s para cada metro quadrado de área. Sendo K = 0,00010 cal/s . cm . oC o coeficiente de condutibilidade térmica desse novo material e a massa correspondente a 1m2 igual a 0,5kg, sua densidade é: a) 5,0 . 106 g/cm3. b) 5,0 . 102 g/cm3. c) 5,0 g/cm3. d) 5,0 . 10-1 g/cm3. e) 5,0 . 10-2 g/cm3. GASES PERFEITOS 1. (ESAM-RN) Chama-se pressão média sobre uma superfície plana: a) o contato entre superfícies planas. b) uma propriedade da superfície livre dos líquidos. c) o valor da força que atua sobre qualquer superfície plana. d) a razão entre o módulo da força que atua perpendicularmente na superfície e a área da superfície. e) a razão entre o módulo da força que atua na superfície e o perímetro dessa super-fície. (UFRS) Um gás encontra-se contido sob a pressão de 5,0 . 103 N/m2 no interior de um recipiente cúbico cujas faces possuem uma área de 2,0m2. Qual é o módulo da força média exercida pelo gás sobre cada face do recipiente? 2. 41. Numa sauna, para separar a sala de banho do escritório, usou-se uma parede de tijolos com 12cm de espessura. A parede foi revestida do lado mais quente com uma camada de madeira com 6cm de espessura e, do lado mais frio, com uma camada de cortiça com 3cm de espessura. A temperatura da sauna é mantida a 70oC, enquanto a do ambiente do escritório, a 20oC. Determine as temperaturas nos pontos de separação madeira/tijolo e tijolo/cortiça, após ser estabelecido o regime permanente. Dados: kmadeira = 2 . 10-4 cal/s cm oC ktijolo = 15 . 10-4 cal/s cm oC kcortiça = 1 . 10-4 cal/s cm oC 3. Determinada massa de gás transformações indicadas a seguir: perfeito sofre as I. Compressão a temperatura constante. II. Expansão a pressão constante. III. Aquecimento a volume constante. Nessa ordem, as transformações podem ser chamadas também de: a) isobárica, adiabática e isocórica. b) isométrica, isotérmica e isobárica. c) isotérmica, isobárica e adiabática. d) isométrica, isocórica e isotérmica. e) isotérmica, isobárica e isométrica. 4. O diagrama representa três isotermas T 1, T2 e T3, referentes a uma mesma amostra de gás perfeito. A respeito dos valores das tempera-turas absolutas T1, T2 e T3, pode-se afirmar que: a) b) c) d) e) T1 = T 2 = T 3. T1 < T 2 < T 3. T1 > T 2 > T 3. T1 = T 2 < T 3. T2 > T 1 < T 3. T2 41 Volume T3 T2 T1 transformações poderiam ser represen-tadas por: essas 42 . Temperatura b) p2 < p1. o volume ocupado pela massa gasosa passa a ser de 20. qual será a nova pressão do gás? C T 8. a uma temperatura de 27 oC. sua temperatura é baixada para 300 K. (UFAL) Um gás ideal está contido num recipiente fechado. CHICO VIEIRA O diagrama mostra duas transformações isobáricas sofridas por uma mesma amostra de gás perfeito. d) p2 = 2p1. Nessas condições.0 à pressão de 1. A pressão inicial vale 4. (T) c) p2 = p1. e) Num diagrama volume x temperatura absoluta não se podem comparar diferentes valores da pressão. qual é o valor da pressão final? c) Volume (V) Pressão (P) d) Pressão (P) Temperatura (T) 12.6oF. Um gás perfeito tem como variáveis de estado as grandezas: pressão (p). Determine o volume do gás nessa nova situação. a volume constante. Essa amostra foi transferida para outro recipiente de 15. à temperatura de 27oC. (FCMSC-SP) Uma amostra de gás perfeito ocupa um recipiente de 10. TERMOLOGIA PROF. mantendo a mesma temperatura. (UFPE) Certa quantidade de gás ocupa um volume de 3. Se elevarmos a pelo gás. Me-dindo a pressão exercida Volume (V) o valor de 90 cm Hg.0 atm e a temperatura inicial é de 47oC. qual dos gráficos a seguir melhor representa o seu comportamento? a) b) Pressão (P) Pressão (P) 11. Sem que a pressão mude.0 litros. Se a temperatura final é de 127oC. Aquecendo-se esse gás. qual foi a variação de temperatura sofrida pelo gás? Com base nesses dados. Um recipiente indeformável (volume interno constante) e hermeticamente fechado (não permite a entrada ou saída de gás) contém certa massa de gás perfeito à temperatura ambiente. Volume (V) 9. "Para ter sucesso neste mundo é preciso ser louco ou ser sábio. (PUC-SP) Determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação isométrica. volume (V) e temperatura (T). Num recipiente indeformável. 6. é necessário elevar a sua temperatura para quanto? e) Pressão (P) Temperatura (T) Volume (V) 13. Ao sofrer uma transformação isobárica. pode-se afirmar que: a) p2 > p1. O diagrama volume (V) x temperatura absoluta (T) representa as transformações AB e BC sofridas por determinada massa de gás perfeito." (Barão de Montesquieu) 10.0 e sua temperatura é de 450 K. Qual a nova pressão dessa amostra de gás? Num diagrama pressão (p) x volume (V).5 atm. Para que a pressão desse gás sofra um acréscimo de 50%.CURSO de FÍSICA 2008 5. ocupa um volume de 15. obtemos tempe-ratura para 170. p2 p1 (PUC-SP) Um recipiente contém certa massa de gás ideal que. aprisiona-se uma certa massa de gás perfeito a 27oC. V A B 7. Nesses diagramas. Ar é aprisionado em uma garrafa metálica a uma temperatura de 27oC. inicialmente nas CNTp (condições normais de temperatura e pressão: T = 0oC = 273 K e p = 1.5 atm. a) b) c) d) e) 5% 10% 20% 50% 100% 20. As figuras representam diagramas TP e TV. Quando a temperatura do ar no freezer voltar a atingir -18oC.0 atm) sofre uma transformação isobárica e aumenta seu volume em 80%. cerca de 118% da pressão atmosférica. em graus Celsius e mantendo-se constante o volume. (Fuvest-SP) Um congelador doméstico (freezer) está regulado para manter a temperatura de seu interior a – 18oC. Certa massa de gás perfeito está em um recipiente de volume constante. Qual será a nova pressão do gás se a sua temperatura for alterada para 207oC? 14. a pressão em seu interior será: À temperatura de 30oC. Logo. o congelador é aberto e.8 atm. (Fuvest-SP) O cilindro da figura a seguir é fechado por um êmbolo que pode deslizar sem atrito e está preenchido por certa quantidade de gás que pode ser considerado como ideal. a temperatura do gás é de 47oC e a pressão registrada é equivalente a 100 mm Hg.o valor de h variará em aproximada-mente: a) b) c) d) e) cerca de 150% da pressão atmosférica. sob pressão de 1. fechado novamente. (Fuves t-SP) Certa massa de gás ideal sofre uma compressão isotérmica muito lenta. o valor de θ.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. aquele que clama por justiça é chamado de louco. h se refere à superfície inferior do êmbolo). qual a temperatura do ar no instante em que ela escapa da garrafa? 16. qual foi a variação de temperatura sofrida por esse gás? 43 .2 atm e temperatura θ. No inicio.2 atm. a transformação descrita acima só pode corresponder às curvas "Em um mundo injusto. a altura h na qual o êmbolo se encontra em equilíbrio vale 20cm (ver figura. é: a) b) c) d) e) 68 91 112 143 171 19. igual à pressão atmosférica. cerca de 67% da pressão atmosférica. V o volume e P a pressão do gás. (Univest-SP) Um gás ideal ocupa um volume V. cerca de 85% da pressão atmosférica. Sendo a temperatura ambiente igual a 27oC (ou seja. Em graus Celsius. a) b) c) d) e) I e IV II e V III e IV I e VI III e VI 15. passando de um estado A para um estado B. 300 K)." (Leon Felipe Camino y Galicia) 18. CHICO VIEIRA 17. pouco depois. Supondo que o ar comportese como um gás perfeito e que a condição para que a tampa seja ejetada é uma pressão igual a 2. Essa garrafa e colocada no interior de um forno e é aquecida até que sua tampa seja ejetada. Suponha que o freezer tenha boa vedação e que tenha ficado aberto o tempo necessário para o ar em seu interior ser trocado por ar ambiente. Certa massa de gás ideal. em graus Celsius. observa-se que a pressão aumenta para 1. Se mantidas as demais caracterís-ticas do sistema e a temperatura passar a ser 60oC. sob pressão de 1. sendo T a temperatura absoluta. 0 mols de um gás perfeito. à pressão atmosférica e à temperatura de 300K.5. à alta pressão.082 atm  / mol K "A desgraça inevitável acompanha a decisão errada. K) ou R = 0.082 atm  mol K No compartimento B são colocados 5.02 .082 atm  / mol K.80 m.0 mols de um gás perfeito para que. Um mol desse gás tem massa de.8 e) 24. Nestas condições. que ocupará o quarto é de: a) 1019 b) 1021 c) 1023 d) 1025 e) 1027 26.6 Dados: R = 0. 0. sob pressão de 2. Que volume devem ocupar 6.082 atm /mol K. Se todo o conteúdo do botijão fosse utilizado para encher um balão. colocados num recipiente de volume igual a 20. a 227oC. exerçam uma pressão de 4. 52g.00 x 4. para exercer nas paredes do recipiente uma pressão de 12 atm? Dado: R = 0.082 atm  / mol K 1 kgf/cm2 ≅ 1 atm 22. 44 B (Gás) .2 m3 3. nas CNTp. (Cesgranrio-RJ) Um quarto mede 3. aproxima-damente. 1023 e a constante universal dos gases perfeitos é R = 0. mol (H2) = 2g 29. O volume ocupado por esse gás.98 m3 23.082 atm . cuja massa vale 140g.1 m3 0. 1023 moléculas) ocupa o volume de 22. Qual o valor da pressão exercida por esse gás nas paredes internas do recipiente? Dados: constante universal dos gases perfei-tos R = 0.0. que A (Vácuo) pode deslizar sem atrito.0 mols de um gás perfeito a uma temperatura de 27oC.4. em litros.9 atmosferas à temperatura de 17oC. Considere que. nas CNTp. a 27oC. K) Patmosférica = 1 atm ≈ 1 x 105 Pa 1Pa = 1 N/m2) 1m3 = 1000 13 m3 6. ocupa um volume de 41 litros.02 . A ordem de grandeza do número de moléculas desse gás." (Gualterius Anglicus) 27. supondo que ele se comporte como um gás perfeito? Dados: R = 0.6 c) 18.4 d) 22.27 m3 (PUC-SP) Um certo gás.082 atm  / mol K 25.4 b) 12. O número de Avogadro vale 6.0g de hidrogênio à temperatura de – 23oC. CHICO VIEIRA 21. (Fuvest-SP) Um botijão de gás de cozinha contém 13 kg de gás liquefeito.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. Colocam-se 160g de oxigênio.0 atm? Dado: R = 0. Conside-rando que o oxigênio comporta-se como um gás perfeito. à temperatura de 177 oC. vale: a) 8. Num recipiente rígido de 41 da capacidade são colocados 10 mols de um gás perfeito. Na figura a seguir os compartimentos A e B são separados por um êmbolo de peso P = 60kgf e área S = 12 cm 2. num recipiente com capacidade de 5. A que temperatura (em graus Celsius) devem-se encontrar 5. qual o valor da pressão exercida por ele? Dados: massa molar do oxigênio = 32g constante universal dos gases perfeitos R = 0. Num recipiente de paredes rígidas e capacidade igual a 10 são colocados 8. / (mol . qual o número de moléculas contidas no gás? 24.082 atm  / mol K a) b) c) d) 28. 1 mol de gás (equivalente a 6. Qual a pressão exercida pelo gás. o volume final do balão seria aproximada-mente de: Constantes dos gases R R = 8.00 x 2.3 J/(mol . 495 atm e T1 = 233 K. 105 N/m. considerado como gás ideal. 33. nas condições normais de tempera-tura e pressão.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. permitimos que 25% do gás escapem. reduzindo o volume em 40%. a altura h vale 60cm e a mola esta comprimida em 20cm. 30. 38.07 g/cm3 sob pressão de 700 mm Hg. Determine a fração do gás inicial que escapa. Qual será a massa de 10  de nitrogênio à pressão de 700 mm Hg e a 40oC? 32. (FAAP-SP) Certa massa de oxigênio tem massa especifica de 0. M a massa de 1 mol e R a constante universal dos gases perfeitos.04 . R = 0. "Todo homem tem direito de decidir seu próprio destino. qual a temperatura do gás. qual será a pressão exercida pelo gás restante? 39. Na situação de equilíbrio. Quando aquecemos lentamente o sistema até 127oC. qual a relação que representa a densidade absoluta de um gás perfeito? a) d = MR/pT b) d = pV/RT c) d = pM/RT d) d = RT/pV e) d = p/MRT 34. mantendo constante a temperatura.0. a massa especifica do gás varia de p1 para p2.0 atm e sua temperatura de 77oC. isobaricamente. (Mack-SP) Num recipiente fechado e indefor-mável. de 300 K para 375 K. através da válvula. (Uni-Rio) Um cilindro de capacidade igual a 60 está cheio 31. Nesse processo. Determine a pressão desse oxigênio para que sua massa especifica aumente para 0. V o volume.50kg de massa. T a temperatura absoluta. Considerando p a pressão. 40. de tal forma que V1 = 2. à temperatura de 27oC. Qual a massa de gás que escapa? Admite-se que a temperatura permaneça constante e a pressão externa seja normal. Um cilindro adiabático vertical foi dividido em duas partes por um êmbolo de 2. (Cesgranrio-RJ) Uma determinada quantidade de gás ideal tem a sua temperatura aumentada.09 g/cm3 à mesma temperatura. Se.825 atm? Dê a resposta na escala Fahrenheit.2 atm." (Bob Marley) 35. Para o oxigênio. M = 32g. (Mack-SP) Em um recipiente hermeticamente fechado e que contém 20g de CO2 foi acoplada uma válvula. De quanto devemos aquecer esse gás para que a pressão se torne igual a 7. Inicialmente. Um cilindro metálico de paredes indeformá-veis contém gás ideal a –23oC. é de 1. durante todo o processo. Uma amostra de gás perfeito sofre as transfor-mações AB (isobárica) e BC (isotérmica) representadas no diagrama pressão x volume: 45 .082 atm /mol K. Qual a relação existente entre essas massas especificas? Dados: g = 10m/s2 R = 8. O êmbolo é comprimido. Na parte inferior do cilindro fez-se vácuo e na parte superior foram colocados 5 mols de um gás perfeito. temos 1 mol de oxigênio (M = 16g) sob determinadas condições de temperatura e pressão. a fim de manter a pressão interna constante. CHICO VIEIRA de oxigênio sob pressão de 9. a pressão desse gás é de 6. Um recipiente provido de êmbolo contém um gás ideal.25 kg m-3. Introduzindo-se mais 80g de oxigênio nesse recipiente e mantendo-se constante a temperatura.31 J/mol K Desprezando-se possíveis atritos. A densidade do nitrogênio. p1 = 3. que está apoiado em uma mola ideal de constante elástica igual a 1. uma válvula deixa escapar gás. o que ocorre com a pressão do gás? h 36. em graus Celsius? 37. Abre-se a válvu-la. observa-se que sua pressão torna-se igual a 9. está aprisionado em 43.0 atm? Dado: 1 atm = 76 cm Hg 41. Um gás perfeito. caracterizado pelo ponto B. volume V1 = 1. 44.0 atm. No interior de um recipiente de volume variável são introduzidos n mols de um gás perfeito.0. o gás é comprimido. caracterizado no gráfico pressão x volume pelo ponto A. cuja área é de 100 cm2.0 atm. à temperatura ambiente. denominadas A e B: pA (atm) VA( ) 16.0 de capacidade. Colocase sobre o êmbolo um peso 2P e aquece-se o gás a 127oC. 42. a 27oC. As tabelas a seguir contêm os valores medidos da pressão (p). pelo êmbolo e pela coluna de ar acima dele. a que temperatura deve-se levar o gás? 46. pois quem não espera o bem não teme o mal. 3. um corpo de massa 40kg. exercendo em suas paredes uma pressão equivalente a 2. Um gás perfeito realiza um ciclo (1. vale 27oC. na situação representada pelo ponto B. Colocando-se sobre o êmbolo. Na transformação isobárica (1. 3) isovolumétrica e (3. V 2 8V 9 4V 9 4V 3 2V 3 2P 48. CHICO VIEIRA Se a temperatura do gás hélio era 100 K no estado inicial A.0 de capacidade. Num frasco de paredes indeformáveis e volume interno igual a 5.0 atm. sem qualquer atrito.5 TB(K) ? um cilindro indilatável. é vedado por um êmbolo que pode deslizar livremente. o seu volume final será: a) b) c) d) e) Usando os dados das tabelas e sabendo que a constante universal dos gases perfeitos vale R = 0.0 dm3 a uma temperatura de –48oC. Qual era o valor da pressão inicial p? 47. o volume do gás é duplicado.22 2. Para tanto. Mudando-se esse gás para um reservatório de capacidade igual a 2.40 3. num recipiente de 5. que valor essa temperatura registraria na situação final B. 2. suas variáveis de estado são: pressão p1 = 2. Determinada massa de gás hélio sofreu uma transformação que a levou de um estado inicial de equilíbrio. por um êmbolo de peso P.0 TA(K) 300 pB (atm) VB( ) 19. Em 1.082 atm /mol K. expressa na escala Celsius? Sabe-se que a temperatura do gás. Sendo V o volume inicial do gás. de quanto devemos aquecê-lo para que a pressão torne-se igual a 2. Aumentando a capacidade do recipiente para 7. 2) isobárica." (Nicolau Maquiavel) 45.0 atm. Mantendo-se a massa e transferindo-se o gás para um outro recipiente de 3. ocupando um volume de 5. do volume (V) e da temperatura absoluta (T) dessa amostra de gás perfeito em duas situações diferentes. a 27oC. exerce uma pressão p. Calcule os valores das variáveis de estado (pressão. volume e temperatura) em cada um dos dois outros estados (2 e 3).0 encontramos um gás perfeito à temperatura de –73oC. quer-se ter esse gás sob pressão de 5. (Mack-SP) Um gás perfeito. Nessas condições. 1) formado por três transformações: (1.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. é igual a 12 N/cm2. O volume inicialmente ocupado pelo gás é V0 e a pressão exercida sobre ele.0 dm3 e a temperatura do gás para 77oC. determine os valores de n e de TB. a pressão exercida equivale a 38 cm Hg. Certa massa de gás perfeito é colocada. (2. Um cilindro contendo uma amostra de gás perfeito. para um estado final de equilíbrio. sua pressão aumenta e seu volume passa a ser igual a V.5 e temperatura θ1 = 20oC. Qual é a temperatura desse gás nas situações A e C? "Nunca foi sensata a decisão de causar desespero nos homens. 1) isotérmica. Dado: aceleração da gravidade no local = 10m/s2 46 . 2). contendo mercúrio. Três recipientes contêm gases sob pressão e volume conforme representado a seguir: 50. isto é. ocupando o volume V0. As paredes dos recipientes são diatérmicas (permitem trocas de calor com o meio externo). Aquecendo-se o gás no recipiente. V0.080 atm/mol K.0 mol de um gás ideal. sob pressão de 3. calcule o  valor da força adicional F que faz o volume ocupado pelo gás voltar ao seu valor original. Em outro recipiente B. O lado esquerdo do cilindro contém 1. os gases misturam-se. a pressão adicional exercida sobre o gás pelo peso do corpo de massa 40kg. Quando a temperatura passa para 350 K. a temperatura.0 atm. (Unicamp-SP) Um cilindro de 2. os níveis A e A’ do mercúrio são iguais nos dois ramos do tubo. (Univest-SP) a) b) Qual será o volume do lado esquerdo quando a parede móvel estiver equili-brada? Qual é a pressão nos dois lados. aplica-se sobre o  êmbolo uma força adicional F . é de: a) 77 b) 120 c) 147 d) 227 e) 420 52. como mostra a figura. o gás expande-se e seu volume aumenta. b) Demonstre que. observa-se que os níveis do mercúrio passam para B e B’.0 mols do mesmo gás. Então. Ambos os gases são colocados num terceiro reservatório de 47 . mantendo a temperatura de 350 K. Num recipiente A de capacidade igual a 25 há nitrogênio à temperatura de –23oC. Sabendo que o pistão tem área de 225 cm2. conforme indica a figura acima. e que 1 atm corresponde a 76 cm de mercúrio. vertical. mantendo-se a temperatura constante (igual à temperatura ambiente).0 atm. CHICO VIEIRA Calcule a pressão do gás na situação final. O outro lado contém 2. sem reações químicas. conforme o esquema abaixo. se a transformação sofrida pelo gás for isotérmica.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA a) b) PROF. contendo gás ideal à temperatura de 300 K. à qual o gás foi aquecido. Adote R = 0. O conjunto está à temperatura de 300 K.0 litros é dividido em duas partes por uma parede móvel fina. (Vunesp-SP) Um cilindro reto. A pressão desse gás e transmitida a um tubo em U. há oxigênio à temperatura de 127oC sob pressão de 8. Para que ele volte ao seu valor original. em graus Celsius. quando está à temperatura de 350 K. V0 4 "O homem experiente tira proveito de amigos e inimigos. Qual o valor aproximado da pressão final da mistura? 53. é vedado por um êmbolo pesado que pode deslizar livremente. a) Determine em N/cm2. vale a relação V 3 = . O volume ocupado pelo gás é V0 e a pressão exercida sobre ele pelo peso do êmbolo e da coluna de ar acima dele é igual a 12 N/cm 2. Abrindo-se as válvulas A e B. Inicialmente. na situação de equilíbrio? Um recipiente contém um gás ideal à temperatura de 27 oC e sob pressão de 1." (Xenofonte) 51. com 30 de capacidade. Considere que o volume de gás que entra no tubo é insignificante diante do volume do recipiente. 49.0 atm. 57. comparando-se os dois gases. c) ambos apresentam mesma pressão. 64. b) da energia potencial total de suas moléculas. e) todas as afirmações estão incorretas. Sendo o mol do referido gás igual a 28g. Se a 61. b) o gás em A possui menor velocidade que em B. d) a energia cinética média e a pressão permanecerão constantes. encontramos nitrogênio à temperatura de 0 oC. A teoria cinética dos gases propõe um modelo para os gases perfeitos. b) ao volume do gás. Supondo que todas as operações se realizem a temperatura constante. e) nada do que foi dito ocorrerá. (01) O número de choques por centímetro quadrado de parede deve aumentar. pois a temperatura do gás aumentou. e) ambos apresentam mesmo volume. As temperaturas são diferentes.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA e) PROF. e) do calor de cada uma de suas moléculas. Se uma amostra de gás perfeito encontra-se no interior de um recipiente de volume constante e tem a energia cinética média de suas moléculas aumentada: a) a pressão do gás aumentará e a sua temperatura permanecerá constante. 62. sendo TA > TB. (FCC) Se aumentarmos a temperatura do gás contido em um recipiente fechado e isolado: a) a energia cinética média das partículas aumentará. c) da energia potencial média de suas moléculas. qual o valor da velocidade média quadrática das suas partículas? Dado: R = 8. CHICO VIEIRA a temperatura não influencia a energia de movimento de um gás. Dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas: 56. (16) A pressão tem que aumentar. b) o nitrogênio apresenta menor pressão. determine a pressão total da mistura. b) a pressão permanecerá constante e a temperatura aumentará. em um recipiente. d) da energia cinética média de suas moléculas. (04) A energia cinética média das moléculas não sofre alteração. abrindo-se uma válvula de conexão. capacidade de 27. d) a energia cinética média das moléculas do gás é maior em A que em B. Podemos afirmar que: a) o gás em A possui mais calor que em B. Despreze o volume da válvula e tubos de conexão. Num recipiente hermeticamente fechado. Outro recipiente de 200 cm3 está cheio de hélio a 1200 mm Hg. e) à variação da temperatura absoluta do gás. (02) A distância média entre as moléculas deve aumentar. e) a temperatura do gás depende somente do número de moléculas por unidade de volume. b) as moléculas são consideradas como par-tículas que podem colidir inelasticamente entre si. c) a temperatura do gás está diretamente relacionada com a energia cinética das moléculas. c) a energia cinética das moléculas é menor no gás em A que em B. Então é correto afirmar. O valor da energia cinética média das partículas de uma amostra de gás perfeito é diretamente proporcional: a) à pressão do gás. Avaliando a energia interna de 5 mols de gás perfeito. recipiente e mantida a pressão temperatura e o volume aumentam: constante. têm a mesma velocidade quadrática média que as moléculas de nitrogênio de outro recipiente. O valor da temperatura de uma amostra de gás perfeito é conseqüência: a) da radiação emitida por suas moléculas. 63. Uma amostra de gás perfeito é colocada no interior de um 55.31 J/mol K 58. empresta-o a teu amigo e o perderás. Qual a sua temperatura em graus Celsius? Dado: R = 8. c) a energia cinética média não se alterará e a pressão aumentará. sabendo que a pressão passou a ser de 10 atm? "Empresta dinheiro a teu inimigo e o conquistarás. no qual: a) a pressão do gás não depende da veloci-dade das moléculas." (Benjamin Franklin) 54. (08) A velocidade média das moléculas também deve aumentar. qual será a temperatura final da mistura gasosa. 60.31 J/mol K 59. encontramos o valor 24930 J. Um recipiente de 600 cm3 contém criptônio a uma pressão de 400 mm Hg. (FCMSC-SP) As moléculas de hidrogênio. c) à temperatura absoluta do gás. d) a pressão diminuirá e a temperatura aumentará. que: a) o nitrogênio apresenta maior tempera-tura. Duas amostras de massas iguais de um gás perfeito são colocadas em dois recipientes. A e B. 48 . d) a pressão do gás depende somente do número de moléculas por unidade de volume. b) a pressão aumentará e a energia cinética média das partículas diminuirá. d) ambos apresentam mesma temperatura. Misturam-se os conteúdos de ambos os recipientes. d) à temperatura do gás em graus Celsius. Admitindo que esses gases não interagem quimicamente e que se comportam como gases perfeitos. c) a pressão e a temperatura aumentarão. onde se misturam. 1 = 1dm3 = 10-3m3 66. os gases: oxigênio. em atmos-feras? Dados: 1 atm = 105 N/m2. Qual o valor da pressão desse gás.0 e possui uma energia interna igual a 600J. K . (UFCE) A figura abaixo mostra três caixas fe-chadas. só teus inimigos se 49 lembrarão de ti.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. "Nunca desprezes os teus amigos. a uma mesma temperatura." (Mario Quintana) . das moléculas em cada uma das caixas podemos afirmar: K A =K C < K B . Os gases se compor-tam como ideais e estão todos em equilíbrio. K A =K B = K C . Sobre a energia cinética média. O volume de A é igual ao volume de B e é o dobro do volume de C. a) b) c) d) e) K A =K C > K B . porque se um dia eles te esquecerem. A. K A =K B < K C . respectivamente. B e C. CHICO VIEIRA 65. K C <K A < K B . contendo. nitrogênio e oxigênio. Um gás perfeito ocupa um volume de 2. d) A – 3. (08) Um gás pode receber calor do meio externo e sua temperatura permanecer constante. (16) Numa transformação adiabática de um gás. a energia interna do sistema está com 60 J a mais que no início. C – 1 e D – 3. aumen-tando sua temperatura. C – 1 e D – 4. 6. (04) Para esfriar um gás. Em qual das alternativas as associações estão corretas? a) A – 1. B – 2. c) A – 4. b) Variação no volume do gás. e) A – 2. Dez calorias valem aproximadamente 42 joules. B – 1. 8. elevan-do a produção de calor. c) O trabalho mecânico realizado pelas for-ças de atrito existentes entre as mãos se transforma em energia térmica. determine a variação sofrida pela energia interna desse gás. A primeira coluna descreve uma transforma-ção sofrida pelo gás. C – 3 e D – 4. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. b) Conservação da quantidade de movimen-to das partículas. 7. no final dessa transformação. b) II é correta. devemos necessariamente retirar calor dele. TERMOLOGIA 5. o êmbolo sobe e o gás realiza um trabalho equivalente a 12 kcal. c) III é correta. realizando um trabalho igual a 200 J. Calor e trabalho são formas de transferência de energia entre corpos. CHICO VIEIRA A 1a Lei da Termodinâmica. (A) O gás realiza trabalho e (1) Compressão sua energia interna não isotérmica varia. (D) O gás recebe trabalho e (4) Expansão sua energia interna não isotérmica varia. (ENEM) Considere as afirmações: I. (B) O gás tem sua energia (2) Compressão interna aumentada e não adiabática troca trabalho com o meio externo. devido ao atri-to das mãos com o ar. 4. PROF. Qual o trabalho realizado pelo gás e qual sua variação de energia interna? 9. C – 2 e D – 1. mas isométrico sua temperatura aumenta. c) Relatividade do movimento de partículas subatômicas. e) Ocorrência de uma reação de desinte-gração nuclear no gás. Aplicando a 1a Lei da Termodinâmica. aplicada a uma transformação gasosa.CURSO de FÍSICA 2008 TERMODINÂMICA 1. enquanto trabalho é somente medido em joules. e) I e III são corretas. "Os sonhos são os parâmetros do nosso caráter. b) O movimento das mãos pode alterar a temperatura do ambiente. (02) Pode-se aquecer um gás realizando-se trabalho sobre ele. d) Recebimento de calor do meio externo. Um gás perfeito sofre uma expansão. C – 4 e D – 2. Ao receber 20 kcal de calor do meio externo. o que aumenta sua temperatura. que constituem uma massa de gás. Isso ocorre porque: a) Aumenta a circulação do sangue. Sabe-se que. qual é condição obrigatória para que um gás realize trabalho? a) Variação na pressão do gás. Qual a quantidade de calor recebida pelo gás? Você já deve ter notado que ao esfriar as mãos durante algum tempo elas ficam mais quentes. Pode-se afirmar que apenas: a) I é correta. Uma porção de gás perfeito está confinada por um êmbolo móvel no interior de um cilindro. se refere à: a) Conservação de massa do gás. acompanhada de liberação de energia térmica. e) Expansão e contração do binômio espa-ço-tempo no movimento das partículas do gás. as mãos absor-vem energia térmica do ambiente. III. sua temperatura pode diminuir. b) A – 4. 3. II. c) Variação na temperatura do gás. B – 2. Dos itens citados a seguir. Calor é medido necessariamente em calorias." (Henry David Thoreau) 50 . B – 3. d) Durante o movimento. e) A diferença de polaridade existente entre a mão direita e a mão esquerda provoca um aquecimento em ambas. a segunda contém a denominação utilizada para indicar essa trans-formação. (C) O gás não troca calor (3) Aquecimento com o meio externo. 2. d) I e II são corretas. d) Conservação da energia total. Um gás perfeito sofre uma expansão isotérmica ao receber do ambiente 250 J de energia em forma de calor. B – 4. Analise as afirmativas a seguir: (01) Um gás somente pode ser aquecido se receber calor. Numa compressão isotérmica de um gás perfeito. o b) c) d) e) sistema não troca calor com o meio externo. (ENEM) Um sistema termodinâmico cede 200J de calor ao ambiente. enquanto sobre o sistema se realiza trabalho de 300J. b) resfriamento isométrico. o gás não troca trabalho com o meio externo. constituído por um gás perfeito. c) expansão adiabática. CHICO VIEIRA meio externo 150 cal em forma de calor. c) A força que o gás exerce no pistão é cada vez maior. Um sistema termodinâmico. b) O trabalho realizado pelo gás é cada vez maior. d) O gás é mantido num volume constante. 104 N/m2. Use: 1 cal = 4. (UFV-MG) A Primeira Lei da Termodinâmica relaciona os seguintes parâmetros relativos a um sistema em interação 51 . que é integralmente transformado em calor. e você colhe um hábito. Qual é a alternativa errada? a) A pressão do gás aumenta. (08) Numa transformação adiabática. troca 400 cal de calor com o meio externo. Semeie um hábito. a varia-ção de energia interna do gás é igual à quantidade de calor trocada com o meio exterior. em calorias. a tempera-tura do gás aumenta. Leia com atenção e identifique a alternativa correta. e) A energia interna do gás é cada vez maior. um gás ideal troca com o meio externo 209 J em forma de trabalho. Numa compressão isotérmica de um gás perfeito. Determine a variação de energia interna do sistema. de: a) –500 b) –100 c) 100 d) 250 e) 500 15. 12. Dado: 1 = 1 dm3 = 10-3m3 "Semeie um ato. em cada um dos casos: a) expansão isotérmica. 17. o trabalho realizado por um gás é tanto maior quanto: a) maior a pressão e maior a variação de volume. durante a expansão. Determine. o sistema recebe trabalho. (04) Numa transformação isocórica.18 J 10. portanto. o sistema realiza trabalho.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. 21. a quantidade de calor recebida é menor que o trabalho realizado. Um gás perfeito sofre uma expansão isobárica.0 N/m2. Seu volume aumenta de 0. Seu volume evolui de 3 para 6. Certamente: a) a transformação foi cíclica b) a transformação foi isométrica c) não houve troca de calor entre o gás e o ambiente d) são iguais as temperaturas dos estados inicial e final e) não houve troca de trabalho entre o gás e o ambiente 19. 18. Numa compressão isotérmica de um gás perfeito. e) maior a pressão e menor o volume. Um sistema gasoso ideal sofre uma transfor-mação isobárica de pressão igual a 5 . c) maior a pressão e maior o volume. e você colhe um caráter. sob pressão de 5. c) aquecimento isométrico. (Unitau-SP) Um gás está confinado num cilindro provido de um pistão. não recebe calor. o sistema cede calor menor que o trabalho que recebe.60m3. Essa transforma-ção pode ser denominada: a) isobárica b) isocórica c) isovolumétrica d) isotérmica e) adiabática estados final e inicial acusaram a mesma energia interna. b) compressão isotérmica. b) menor a pressão e maior a variação de volume. Numa compressão isotérmica de um gás perfeito.18 J 13. Qual foi a variação de energia interna do gás se. e você colhe um destino. ele recebeu 5. a) Numa compressão isotérmica de um gás perfeito. e o pistão é mantido fixo na posição inicial. Determine o trabalho trocado com o meio externo. Dado: 1 cal = 4. O gás é então aquecido. sempre ocorre variação da energia interna do gás. (FEI-SP) Numa transformação de um gás perfeito. saindo de um estado inicial A e passando para o estado final B. Determine. c) expansão isotérmica. Nessas condições. Semeie um caráter. em joules. a variação de sua energia interna é.20m3 para 0. 20. Numa expansão isobárica (pressão constan-te). o calor que o sistema troca com o meio externo. Numa transformação termodinâmica.0 J de calor do ambiente? 16. o trabalho trocado com o meio. em cada um dos casos: a) aquecimento isocórico. em joules. Analise as proposições dadas a seguir e dê como resposta o somatório dos números que correspondem às afirmativas corretas: (01) A energia interna de dada massa de gás é função exclusiva de sua temperatura. b) compressão isotérmica. em cada um dos casos: a) expansão isotérmica. os 14. (32) Numa expansão isobárica. d) menor a pressão e menor o volume." (Charles Reade) 22. (02) Numa expansão isobárica. Determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação. (16) A energia interna de um sistema gasoso só não varia nas transformações adiabáticas. sem que sua temperatura se altere. Um sistema gasoso ideal troca (recebe ou cede) com o 11. Desprezando o atrito entre o êmbolo da seringa e o vidro. d) Se a energia interna do sistema aumentar. (08) O aumento da energia interna do sistema foi de 3. tratando-se. conforme a figura abaixo. pode-se afirmar que. representas abaixo. durante o aquecimento: a) O gás se tornará mais denso. fechado por um êmbolo. mantido a 2.0 . o gás. ao expandir-se: (01) Desloca o êmbolo com velocidade cons-tante.0 x 103 J. diminuindo o volume interno da seringa. portanto. pode-se afirmar que: (01) Não houve qualquer variação da energia interna do sistema.0 x 103 J de calor. (UFBA) Para aquecer lentamente o gás contido num recipiente provido de êmbolo móvel. pode-se afirmar que. 52 . encerra o volume de 1. O êmbolo desloca-se de modo que o volume do gás seja duplicado num processo isobárico. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. (UFMS) Um cilindro. Ao final do processo.0 x 10-2 m3 de um gás ideal à pressão de 2.0 x 103 J. a pressão do ar atmosférico empurrará o êmbolo da seringa. forneceramse 1500 J de calor e provocou-se um aumento de volume de 3. Em joules. o sistema gasoso receberá trabalho. a energia interna do sistema aumentará. (UEPA) Um estudante verifica a ação do calor sobre um gás perfeito inserido em uma seringa de vidro. 105 N/m2 de pressão. (02) O calor fornecido pela fonte quente foi totalmente armazenado sob a forma de energia interna do sistema." (Orison Swett Marden) 25. I a) II III ∆U = Q Q=τ ∆U = -τ ∆U = 0 ∆U = τ ∆U = τ b) τ=Q ∆U = τ τ=Q τ=0 τ=0 ∆U = Q c) ∆U = Q d) Q=0 e) Q=τ 23. Com base nessa lei. trabalho realizado (τ ) e calor trocado (Q). c) Se a pressão do gás se mantiver constante. qual foi a variação da energia interna do gás? 27. (04) Mantém sua pressão constante. O sistema recebe de uma fonte quente 5. (16) O calor fornecido pela fonte quente foi totalmente transformado em trabalho realizado pelo sistema sobre o meio. Um gás perfeito sofre uma expansão isobárica. Determine a variação da energia interna do sistema. (02) Sofre acréscimo de energia interna. trocando com o meio externo 500 cal em forma de calor e 300 cal em forma de trabalho. nas transfor-mações I.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. (04) O trabalho realizado pelo sistema sobre o meio foi de 2.0 x 105 Pa. comprimindo o gás. com isso. aquecendoa com uma vela e mantendo fechada sua saída (ver figura). b) Se a pressão do gás se mantiver constante. e) Toda a energia recebida será integralmente utilizada para deslocar o êmbolo. (UFMG) Em uma transformação isobárica de um gás perfeito. CHICO VIEIRA com sua vizinhança: variação da energia interna ( ∆ U). (08) Tem seu estado termodinâmico descrito exclusivamente pela temperatura. (16) Converte integralmente em trabalho o calor recebido da fonte térmica. Considerando-se que os pesos são mantidos sobre o êmbolo. de uma transformação isobárica do gás. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. as relações CORRETAS são. utiliza-se o sistema de “banho-maria”. certamente o gás sofrerá uma transformação isométrica.0 litros. 24. fazendo com que o gás realize trabalho deslocando o êmbolo da seringa. II e III de um gás ideal. 26. respec-tivamente: "O caráter é a marca indelével que determina o único valor verdadeiro de todas as pessoas e todo o seu trabalho. c) A quantidade de calor trocada com a água foi igual a 8.0 J de trabalho sobre o ar. facilita-se a troca de calor entre o ar que está dentro da bomba e o meio externo. d) Usando a convenção de sinais. ele comprimia rapidamente o êmbolo e observava que o ar dentro da bomba era aquecido. Um gás perfeito sofre a transformação ABC indicada no diagrama pressão (p) x volume (V). pode-se dizer que o trabalho realizado pelo gás (ar) é negativo. qual você usaria para explicar o fenômeno descrito? a) Quando se comprime um gás. 34. e) O gás (ar) recebeu calor da água. nas transformações: a) A para B b) B para C c) ABC 28. Das afirmativas a seguir. a saúde. provocando aumento na velocidade de suas partículas. é totalmente mergu-lhada num recipiente contendo água a 20oC. sua temperatura sempre aumenta. a) A transformação pode ser considerada isotérmica. pois. Em seguida. e) O fenômeno descrito é impossível de ocorrer. b) Quando se comprime rapidamente um gás. Uma bomba de encher pneu de bicicleta (de material metálico) tem seu orifício de saída de ar vedado." (Roger Babso) 53 . Qual o trabalho mecânico realizado pelo gás durante a expansão de A até C? Dê a resposta em joules. Mantendo o orifício de saída do ar tapado com seu dedo. qualquer energia que seja fornecida para o ar interno será imediatamente transferida para o meio externo. para os estados representados por B e C: "Propriedades podem ser destruídas e o dinheiro pode perder o seu poder de compra. um gás perfeito recebeu 3000 J de energia do ambiente. c) Devido à rapidez da compressão. Um estudante manuseava uma bomba manual (metálica) de encher bola de futebol.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. no gráfico. o conhecimento e o bom senso serão sempre procurados sob quaisquer circunstâncias.0 J. (PUC-SP) O gráfico pressão (p) x volume (V) representa as transformações AB e BC experimentadas por um gás ideal: 30. No processo isobárico indicado no gráfico. No final da compressão. sendo o corpo da bomba metálico. observa-se que o agente externo realizou 8. 32. em joules. CHICO VIEIRA Determine o trabalho realizado pelo gás. o trabalho realizado provoca aumento da energia interna desse ar. A partir da situação descrita. Um gás perfeito passa do estado representado por A. A área destacada mede: a) a variação de pressão do gás b) a variação de energia interna do gás c) o trabalho realizado pelo gás d) o calor cedido pelo gás e) o calor especifico do gás medido à temperatura constante Que variação ocorreu na energia interna desse gás? 31. mas o caráter. entrando em equilíbrio térmico com a água. b) Pode-se afirmar que a energia interna do gás (ar) não variou. analise as afirmativas e identifique a ERRADA. o ar que está dentro da bomba não troca calor com o meio externo. Determine o trabalho do sistema nas transformações: d) A para B e) B para C f) ABC 33. d) A compressão rápida do ar foi feita isobaricamente. Comprime-se muito lentamente o ar no interior da bomba. a seguir: 29. assim. O diagrama pressão x volume a seguir mostra uma transformação isotérmica sofrida por 1 mol de gás perfeito. responda: a) Qual é o trabalho do sistema? É trabalho realizado ou recebido? Justifique. b) Qual é a variação de energia interna? A energia aumentou ou diminuiu? Justifi-que. realiza a cada segundo 100 ciclos 54 . a) b) c) Sendo T a temperatura absoluta do gás em A. Assinale a opção correta: a) A transformação indicada é isotérmica. Em conseqüência. Um sistema termodinâmico constituído de certa massa de gás perfeito recebe calor de uma fonte térmica. Qual a variação da energia interna do gás para essa transformação? 40. o gás se expande.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. (UNIP-SP) O gráfico a seguir representa a pressão em função do volume para 1 mol de um gás perfeito: 36. de modo que |Q| = |τ|. conforme esta representado no diagrama. Um gás perfeito monoatômico sofre o conjunto de transformações indicadas no esquema: Qual o trabalho. sofrendo a transformação AB representada no diagrama pressão ( p) x volume (V) a seguir: A respeito da transformação AB. O diagrama a seguir mostra a evolução de um ciclo ABCDA. qual é a sua temperatura em D? Sendo n o número de mols e R a constante universal dos gases perfeitos. Qual a potencia desse sistema? Dê a resposta na unidade watt. num total de 8500 J. 41. constituído de certa massa de gás perfeito. b) A área assinalada na figura mede a variação de energia interna do gás." (Orison Swett Marden) 39. d) A transformação de A para B é adiabática porque não houve acréscimo de energia interna do gás. qual é a variação de energia interna do gás ao passar do estado A para o D? Qual é a razão entre os trabalhos do gás nas transformações AB e CD? Qual o trabalho realizado por esse gás em cada ciclo? Dê a resposta em joules. (Fatec-SP) Um sistema termodinâmico. Uma amostra de gás perfeito sofre uma transformação cíclica ABCDA. realiza um trabalho τ . indo do estado A para o estado B. O gás vai do estado A para o estado B segundo a transformação indicada no gráfico. confor-me indica o gráfico a seguir. 35. em joules. Uma amostra de gás perfeito recebe de uma fonte térmica 200 J de energia em forma de calor. c) Na transformação de A para B o gás recebe um calor Q. realizado pelo gás? 38. "O caráter é a marca indelével que determina o único valor verdadeiro de todas as pessoas e todo o seu trabalho. expandindo-se isobaricamente. (PUC-MG) A transformação cíclica representada no diagrama a seguir mostra o que ocorreu com uma massa de gás perfeito. CHICO VIEIRA ABCDA. e) A área assinalada na figura não pode ser usada para se medir o calor recebido pelo gás. 37. sabendo que no ponto C era de –3oC. como 55 .CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. W.3 J/mol K O processo no qual o gás realiza o menor trabalho. sabendo que a duração de cada ciclo é de 0. BC e CA indicadas no diagrama pressão x volume: 44. Certa quantidade de um gás ideal é levada de um estado inicial A para um estado B. c) a temperatura do gás no ponto D. ao percor-rer o ciclo uma vez. o gás recebe uma quantidade de calor igual a 300 J.5s. por cinco processos diferentes representados nos diagramas I. Use: 1 cal = 4. 42. (Unicamp-SP) Um mol de gás ideal sofre a transformação A → B → C indicada no diagrama pressão x volume da figura: a) Qual é a temperatura do gás no estado A? b) Qual é o trabalho realizado pelo gás na expansão A → B? c) Qual é a temperatura do gás no estado C? Dados: R (constante dos gases) = 0. sofrendo as transformações AB. III. IV e V: Qual foi a variação da energia interna do gás? 45. (UNIP-SP) Para 1 mol de um gás perfeito. BC e CD. ao receber 293 cal." (H.18 J 47. b) a variação da energia interna na transfor-mação ABCD. Longfellow) T= pV R e U= 3 pV 2 Considere uma amostra de 1 mol de gás perfeito. evolui do estado A para o estado D. b) a potência desenvolvida. Dados: 1 atm = 105 N/m2 1 = 1 dm3 = 10-3 m3 a) Determine: a) o trabalho do gás em cada transforma-ção: AB. conforme o gráfico: Determine: o trabalho realizado pelo gás. II. na transformação. Um sistema gasoso ideal. submetido a uma pressão p e ocupando um volume V. CHICO VIEIRA ilustra o diagrama. c) o ponto onde a energia interna do sistema é máxima e onde é mínima. ao passar de A para B. (Mack-SP) Uma amostra de gás perfeito sofre uma transformação isobárica sob pressão de 60 N/m 2. Admita que. é representado pelo diagrama: a) I b) II c) III d) IV e) V 46.082 atm/mol K = 8. Certa massa de gás ideal desenvolve o ciclo indicado na figura: 43. a temperatura "Faz-me bem apanhar vez ou outra a chuva da absoluta T e a energia interna U são dadas por: vida. originalmente no estado termodinâmico a. Um motor. quanto calor. Q1. Analise as proposições que se seguem: (I) Nos estados A e B. constituído por cilindro e êmbolo. a energia interna do gás é a mesma. o que significa que o gás está cedendo energia para o meio externo. d) A transformação de L a B pode ser considerada isotérmica. Considerando o diagrama. (II) Em todo o ciclo. realizado pelo gás no ciclo ABCDA. 49. qual é a opção correta? a) A maior temperatura atingida pelo gás no ciclo ocorre na passagem do estado 3 para o estado 4. II e III c) I e IV d) II e III e) II e IV a) b) c) Se no processo 2 o trabalho τ2 realizado é de 100 J. o trabalho τ3. (UFCE) Um sistema gasoso. a temperatura é mínima no estado C. c) A transformação que leva o gás do estado 2 para o estado 3 é isotérmica. a temperatura é a mesma. o ponto do ciclo em que a energia interna do sistema é máxima e o ponto onde é mínima. relacionadas na figura: cujas transformações estão 50. é envolvida nesse processo? O calor mencionado no item b é liberado ou absorvido pelo sistema? 51. como no gráfico abaixo. de 200 J é realizado sobre o sistema. III e IV b) I. no ciclo. Um gás perfeito desenvolve uma transforma-ção cíclica ABCDA. (III) Nos estados A e B. em joules. é levado para o estado b por meio de 56 . b) O trabalho realizado pelo gás no ciclo é nulo. e) O gás sofre uma expansão adiabática ao passar do estado 1 para o estado 2. a energia interna do gás ) vai diminuindo. Estão corretas apenas: a) II. d) A variação da energia interna no ciclo é nula. Que quantidade de calor. como mostra a figura: a) b) Determine: o trabalho. τ1. é igual à quantidade de calor recebida. B → R → A →S → I → L → B. Q2. pelo processo 3 (ver figura). (IV Na transformação BC. CHICO VIEIRA dois processos distintos. não ocorreu troca de energia entre o gás e o meio externo. e) O trabalho realizado pelo gás é nulo. é CORRETO afirmar: a) O trabalho realizado pelo gás.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. b) A variação da energia interna do gás é nula. é absorvido pelo sistema nesse processo? Quando o sistema é trazido de volta ao estado original a. de 300 J e absorve uma quantidade de calor. 1 e 2. No processo 1. de um gás perfeito. o sistema realiza um trabalho. de 800J. na transformação AB. "Os grandes navegadores devem sua reputação aos temporais e tempestades. contém 10g Em relação a essa transformação. (UFF-RJ) O diagrama pressão (p) x volume (V) a seguir representa uma transformação quase estática e cíclica de um gás ideal: 48. (PUC-MG) Determinada massa gasosa sofre uma transformação cíclica. c) O gás cedeu mais calor do que ganhou." (Epicuro) 52. o que nos leva a concluir que. mostrados na figura. Q3. Um mol de gás ideal monoatômico.34 cal/g K. Qual a pressão final do gás? Dado: R = 0. cv = 0. Adote g = 10 m/s2.20 cal/g K.25 cal/g K e o calor especifico a pressão constante é 0.125J/goC 53.0 cal/moloC. 58.0 cal/mol K R = constante universal dos gases = 2. abandonada do repouso a uma altura de 5. e sob pressão constante.32 cal/g K.0 cal/goC 54. Devido ao atrito. 105Pa. Se a perda de energia mecânica da bola pudesse ser usada exclusivamente no aquecimento de 10 g de água. Se metade da energia cinética do martelo aqueceu o chumbo. qual foi a variação da energia interna desse gás? Dado: 1 cal = 4 J "Cada lágrima ensina-nos uma verdade.082 atm  mol K Sabe-se que a variação de temperatura do gás foi de 250oC. qual foi o seu aumento de temperatura.0 mols de gás perfeito sofre a expansão isobárica representada no diagrama pressão x volume a seguir: = 12. os calores específicos sob volume constante. Uma amostra de 60g de gás perfeito foi aquecida isometricamente. tendo sua tempe-ratura variado de 200 K para 230 K.4 kg. Uma amostra de 5. o bloco pára. após chocar-se com o solo (altura zero) retorna a uma altura de 4. em oC? Dado: calor especifico do chumbo = 0. sob pressão 56. Se toda a energia cinética foi transformada em térmica e absorvida pelo gelo.0 cal/mol K. c p = 0." (Ugo Foscolo) 60. Fornecendo-se 900 cal a esse gás. b) a energia trocada na transformação entre os estados 2 e 3. qual seria a elevação de temperatura da água? Dados: 1 cal = 4. qual a massa de gelo que se funde? Dados: 1 cal = 4 J Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g invariável p = 1. 57. sendo que sua temperatura elevase de 27oC para 50oC.0 mol de um gás perfeito de calor especifico molar a volume constante Cv = 3. da temperatura θ1 = 20oC à temperatura θ2 = 40oC. Dados: M = massa molecular do gás = 2. Calcule a variação de energia interna do gás.0cal/ mol K 57 .0 cal/moloC. CHICO VIEIRA São dados. Sendo o calor específico molar a pressão constante igual a 5. sua temperatura absoluta duplica. Um bloco de gelo fundente de 12 kg de massa é lançado com velocidade igual a 20 m/s sobre uma pista horizontal também de gelo a 0oC.0g/mol Cp = calor especifico molar à pressão constante = 7. b) a variação da energia interna desse gás. Qual foi a variação de energia interna sofrida pelo gás? 59.0 m.0 atm. a temperatura T 1 = 300 K. Um gás perfeito com massa m = 40 g passa.0 m. O calor especifico a volume constante desse gás é igual a 0. golpeia uma esfera de chumbo de 100 g sobre uma bigorna de aço. Determine: a) a temperatura T2.0 . para o gás. realiza um aquecimento isométrico. Determine: a) o trabalho realizado por esse gás. as pressões p 1 = 4. movendo-se a 20 m/s. de capacidade V 55.2 J Calor especifico da água = 1. Um recipiente de paredes indeformáveis. Um martelo de 1 kg. de calor especifico a volume constante igual a 3. contém 1. Uma bola de 8.0 atm e p3 = 1.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. O número de voltas necessário para que a temperatura aumente em 1oC é: a) 2800 b) 3700 c) 5500 d) 3000 e) 4200 Dado: 1 cal = 4. quando a deixava cair repetidamente vinte vezes de uma altura igual a 1 m do solo firme. com velocidade de 100 m/s. sem. O procedimento foi repeti-do seis vezes até que a temperatura do con-junto água + calorímetro atingisse 22. a) b) Calcule a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura do conjunto água + calorímetro. TERMOLOGIA PROF. para que 1 g de gelo sofra fusão? Dados: Calor especifico latente de fusão do gelo = 80cal/g aceleração da gravidade = 10 m/s2 1 cal = 4.1 J sobre a água. no entanto." (N. de uma altura H. A colisão deforma. (EEM-SP) Um gás. com capacida-de térmica de 1600 J/oC. de acordo com o gráfico p = (f) (T). (Cefet-PR) Cp Cv ? Um estudante observou um peque-no aquecimento de 0. (Fuvest-SP) A figura esquematiza o arranjo utilizado em uma repetição da experiência de Joule.0 cal/mol K e o calor molar a volume constante do gás Cv = 5 cal/mol K. (UMC-SP) Considere a equação Cp – Cv = R. atravessa uma placa de madeira e sai com velocidade de 60 m/s.5 kg. respectivamente. Do total da energia mecânica liberada nas seis quedas do corpo. em graus Celsius. sobre um grande bloco de gelo a 0oC. (ENEM) Um projétil de chumbo é disparado a 200 m/s contra uma parede de concreto. O calor especifico 58 . (UC-MT) Uma manivela é usada para agitar 100 g de água "O homem que a dor não educou será sempre uma criança. Cp = 5R/2. alterar a temperatura do metal. O calorímetro utilizado. Sabendo que 40% da energia cinética perdida é gasta sob a forma de calor. Supondo-se que a metade da energia cinética da bala nela permaneça como energia interna. CHICO VIEIRA de 8 m.2 J 67. qual o aumento de temperatura do corpo. podemos dizer que o calor especifico desse material tem valor.CURSO de FÍSICA 2008 transformação. 102 b) 80 c) 40 d) 20 e) 8. Para cada volta da manivela é realizado um trabalho de 0. Tommaseo) 64. em que R é a constante universal dos gases e Cp e Cv são. constituído por 5 mols.2 J calor especifico da água = 1 cal/goC 63.2 . determine: a) o tipo de transformação sofrida pelo gás. a variação de temperatura do projétil de chumbo é.0 65. Se desprezarmos as trocas eventuais de calor dessa massa com o ambiente e se considerarmos o campo gravitacional igual a 10 m/s2. Dados: calor específico da água = 4 J/goC g = 10 m/s2 61. O corpo. em oC: a) 1. sofre uma Sendo a constante universal dos gases perfeitos R = 2.15J/goC g = 10 m/s2 68. em J/kgoC. b) o calor recebido e a variação de energia interna sofrida pelo gás. continha 200 g de água a uma temperatura inicial de 22. próximo de: a) 250 b) 500 c) 1000 d) 2000 e) 4000 contida num recipiente termicamente isolado. quanto vale o expoente de Poisson desse gás. em graus Celsius? Dados: Calor especifico do mercúrio = 0.20oC. nessa transfor-mação. determine o acréscimo de temperatura da bala.1oC em certa quantidade de massa de modelagem. é abandonado de uma altura 69. (Cefet-PR) Uma quantidade de mercúrio cai de uma altura de 60 m. (UFPE) Uma bala de chumbo. Para um gás ideal monoatômico.00 oC. Então. de massa M = 1. Qual deve ser a altura H. Uma esfera metálica de 200 g de massa é abandonada do repouso. aquece e pára a bala. Desprezam-se influências do ar e supõe-se que toda a energia mecânica existente na esfera transforma-se em energia térmica e é absorvida pelo gelo. os calores específicos molares de um gás perfeito a pressão e a volume constantes. qual a fração utilizada para aquecer o conjunto? 62. dado por γ = 66. Supondo que toda a energia potencial se transforme em calor. A fonte fria encontrase à temperatura de 6oC e a fonte quente. Uma máquina térmica. e) será máximo se operar em ciclo de Carnot. no máximo. I e III I. respectivamente por: 76. após certo tempo. 75. Qual o rendimento teórico dessa máquina? 59 . "Não possuir algumas das coisas que desejamos é parte indispensável da felicidade. b) pode ser maior que 100%. uma adiabática e uma isocórica (isovolumétri-ca). o sistema de adiabático. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. Esses processos estão indicados. Admitindo que 1% do calor proveniente da perda de energia fique retido no corpo. (08) O rendimento de uma máquina de Carnot independe das temperaturas da fonte fria e da fonte quente. Considere que somente a bala absorve o calor produzido. (Med. pode-se concluir que a temperatura do quarto: a) sofrerá pequena elevação devido ao calor gerado no motor e na bateria e pela interação da hélice com o ar. c) O rendimento máximo de uma máquina térmica depende da substância com a qual ela funciona. (UFSM-RS) A figura representa os processos isotérmico. Uma máquina térmica teórica opera entre duas fontes térmicas. 74. e) A energia total de um sistema isolado é constante. mas somente transformada de um tipo em outro. uma isso-térmica e uma isobárica. determine: a) qual a elevação de temperatura deste. adiabático e isobárico para gases ideais. d) A máquina térmica não pode funcionar sem queda de temperatura e nunca restitui integralmente. II e I I. e) uma isocórica (isovolumétrica). apesar do aquecimento produzido pelo motor. seu do chumbo é c = 128 J/kgoC. Dados: J = 4. Num diagrama (p. (32) O termômetro é um aparelho destinado a medir diretamente o calor de um corpo. d) será máximo se operar em ciclos. A fonte fria encontra-se a 127oC e a fonte quente. (FAAP-SP) Um meteorito penetra na atmos-fera da Terra com velocidade de 36000 km/h e esta.18 J/cal Calor especifico médio do meteorito: c = 0. (Vunesp-SP) 71. entre estados com volumes V1 e V2. Leia as afirmações com atenção: a) b) c) d) e) II.” (02) O calor flui espontaneamente.V). III e II 73. na figura. a energia que lhe foi cedida sob forma de calor. b) duas isotérmicas e duas adiabáticas. não sofrerá variação. liga-se um ventilador alimentado por uma bateria. a 427 oC. CHICO VIEIRA terá uma ligeira queda devida à circu-lação do ar. sob forma de trabalho. III e I III. b) Uma máquina térmica possui rendimento de 90%. Pode-se afirmar que rendimento: a) máximo pode ser 100%. uma isobárica. c) permanecerá constante. de um corpo mais frio para um corpo mais frio para um corpo mais quente. opera entre duas fontes de calor. c) duas isobáricas e duas isocóricas (isovo-lumétricas).CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA d) e) PROF. a 347oC. d) duas isobáricas e duas isotérmicas. de importân-cia fundamental na Termodinâmica. executando o ciclo de Carnot. b) permanecerá constante.124 cal/goC temperaturas. é consti-tuído de um conjunto de transformações definidas. (PUC-MG) Uma máquina térmica opera entre duas 70. teórica. (01) A 1a Lei da Termodinâmica pode ser traduzida pela seguinte afirmação: “A energia não pode ser criada nem destruída. (UFV-MG) Em um quarto isolado. Qual o rendimento porcentual dessa máquina? 78. (04) A energia interna de dada massa de um gás perfeito não depende da temperatu-ra do gás." (Bertrand Russel) 77. Com base nas Leis da Termodinâmica. T1 e T2. c) nunca será inferior a 80%. você esboça-ria esse ciclo usando: a) uma isotérmica. Santos-SP) O Segundo Principio da Termodinâmica diz o seguinte: a) É impossível transformar calor em traba-lho operando com duas fontes de calor a temperaturas diferentes. pois o calor gerado pelo motor é compensado pelo que se perde através da circulação do ar. 72. é reduzida a 18000 km/h. (16) É impossível transformar calor em trabalho utilizando duas fontes de calor a temperaturas diferentes. executando o ciclo de Carnot. pois todo o calor gerado pelo ventilador é utilizado para promover as reações químicas na bateria. II e III II. b) qual o calor gerado por unidade de massa no meteorito. pois não há troca de calor entre o sistema e o meio exterior. ou seja. O ciclo de Carnot. Certa máquina térmica cíclica e reversível trabalha entre – 73oC e +27oC. d) De D até A. (08) Na compressão isotérmica. o trabalho realizado pelo gás sobre o meio externo é maior que o trabalho realizado pelo meio externo sobre o gás. o gás recebe calor de uma das fontes. a transformação é adiabática e o gás realiza trabalho contra o meio externo. CHICO VIEIRA (04) Na expansão adiabática. a temperatura do gás diminui. ao receber 1000 cal de uma fonte quente. (FMIT-MG) O gráfico representa um ciclo de Carnot. e) Durante o ciclo. c) De B até C. e a fonte fria é a própria atmosfera a 27 oC. (16) Na transformação cíclica. "A verdadeira medida de um homem não é como ele se comporta em momentos de conforto e conveniência. a transformação é isotérmica e o gás recebe calor do meio externo. b) De C até D. Sabendo que 1 cal equivale a 4. a transformação é adiabática e o gás realiza trabalho contra o meio externo. para o 80. e com base nos dados fornecidos pelo folheto. Nessas condições. você pode afirmar que essa máquina: a) viola a 1a Lei da Termodinâmica b) possui um rendimento nulo c) possui um rendimento de 10% d) viola a 2a Lei da Termodinâmica e) funciona de acordo com o ciclo de Carnot Qual é a proposição falsa? a) De A até B. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. (UFV-MG) Um folheto explicativo sobre uma máquina térmica informa que ela. Qual a temperatura da fonte quente? caso de um gás ideal. Qual o seu rendimento máximo? 84. O rendimento dessa máquina." (Martin Luther King) 83. a energia interna do gás diminui. O rendimento de certa máquina térmica de Carnot é de 40%. em porcentagem. (Mack-SP) A importância do ciclo de Carnot reside no fato de ser: a) o ciclo da maioria dos motores térmicos b) o ciclo de rendimento igual a 100% c) o ciclo que determina o Maximo rendimento que um motor térmico pode ter entre duas dadas temperaturas d) o ciclo de rendimento maior que 100% relação entre a energia transformada em trabalho e a energia absorvida da fonte quente. 79. antes de iniciar novo ciclo. 81. 85.186 J. é: a) 15 b) 65 c) 54 d) 40 e) 35 60 . a energia interna do gás diminui. (02) Na expansão isotérmica. mas como ele se mantém em tempos de controvérsia e desafio. Q1 = calor retirado da fonte quente Q2 = calor rejeitado para a fonte fria τ = trabalho realizado Uma máquina térmica teórica retira 1000 J da fonte quente e rejeita 650 J para a fonte fria. é correto afirmar que: (01) Na compressão adiabática. realiza 4186 J de trabalho. o gás atinge o equilíbrio térmico com a fonte quente. (PUC-MG) O rendimento de uma máquina térmica é uma 82. (UFBA) A figura representa o ciclo de Carnot. a transformação é isotérmi-ca e o gás rejeita calor para o meio externo.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA PROF. para um gás ideal. 2kJ. enviando para o ambiente 1200 kcal. Em cada ciclo. o rendimento do sistema de refrigeração. 4000 J e 1000 J 30%. Considerando os dados indicados no esquema. 5000 J e 3000 J 40%. (UFV-MG) Em um refrigerador ideal. 104 J. As temperaturas das fontes térmicas são 227oC e 27oC. 6000 J e 4000 J b) 89. respectivamente: a) retirada da câmara interna. 105 J de trabalho sobre o fluido refrigerante.186 J 61 . 3000 J e 5000 J 40%.0 . igual a: a) 375 b) 400 c) 525 d) 1200 e) 1500 91. 1. O rendimento da máquina. Os valores de T1 e Q2 não foram indicados. 4000 J e 6000 J 40%. por segun-do. (Puccamp-SP) A turbina de um avião tem rendimento de 80% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot operando às mesmas temperaturas. Se a temperatura da fonte quente é de 127oC." (Maxwell Maltz) 90. Um motor de Carnot recebe da fonte quente 100 cal por ciclo e rejeita 80 cal para a fonte fria. A afirmação do inventor é verdadeira? Justifique. mas deverão ser calculados durante a solução desta questão. em Kelvins. Em vôo de cruzeiro. (Puccamp-SP) O esquema representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. da fonte quente. que trabalha entre as temperaturas de 27oC e 327oC. transformam-se em oportunidades. a temperatura T1.CURSO de FÍSICA 2008 TERMOLOGIA b) PROF. simultaneamente. Qual a potência do compressor da geladeira? 92. o trabalho útil fornecido pela máquina é de 2000 J. qual seria a variação de volume sofrida pelo gás. qual a temperatura da fonte fria? 87. a quantidade de calor retirada da fonte quente e a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria são. (UFMA) Uma máquina térmica funciona realizando o ciclo de Carnot. 88. à pressão de 200 Pa.2 . seria. recebe. (Puc-SP) a) Um inventor afirmou ter construído uma máquina térmica cujo desempenho atinge 90% daquele de uma máquina de Carnot. Considere 1 kcal = 4. se aproveitados de forma criativa. 1000 kcal do congelador. durante certo período.0 . O rendimento dessa turbina é de a) b) c) d) e) 80% 64% 50% 40% 32% "A vida está cheia de desafios que. 104 cal e fornece. enquanto o compressor produziu 3. (Vunesp-SP) Uma geladeira retira. 105J de energia térmica para o meio ambiente. caso a transformação fosse isobárica? 86. CHICO VIEIRA Se o trabalho útil da máquina térmica do item anterior fosse exercido sobre o êmbolo móvel de uma ampola contendo um gás ideal. o dissipador de calor (serpentina traseira) transferiu 5. a turbina retira calor da fonte quente a 127oC e ejeta gases para a atmosfera que está a –33oC. Calcule: a quantidade de calor a) b) c) d) e) 60%. Sua máquina. um trabalho útil de 1 . se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot. respectivamente. Dado: 1 cal = 4.