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PV2D-07-FIS-
Física 6
TermologiaTermologia
Capítulo 1
01. UFPB
Em uma conferência pela Internet, um meteorologista brasileiro conversa com três outros colegas em diferentes locais do planeta. Na conversa, cada um relata a tempera- tura em seus respectivos locais. Dessa forma, o brasileiro fica sabendo que, naquele momento, a temperatura em Nova Iorque é TNI = 33,8 °F, em Londres, TL = 269 K e em Sydney, TS = 27 °C. Comparando essas temperaturas, verifica-se: a) TNI > TS > TL d) T (^) S > TNI > TL b) TNI > TL > TS e) TS > TL > TNI c) TL > TS > TNI
02. UFRR Segundo um modelo da Nasa para a atmosfera terres- tre, na porção entre 36.000 até 81.000 pés, região onde ocorrem muitos dos vôos comerciais, a temperatura é constante e negativa, com valor – 70 °F. Esses valores em metros e graus Celsius são, respectivamente (considere 1 pé igual a 30 cm): a) 120.000 até 270.000 m e 57 °C. b) 1.080.000 até 2.430.000 m e – 57 °C. c) 1.080.000 até 2.430.000 m e 57 °C. d) 10.800 até 24.300 m e – 57 °C. e) 120.000 até 270.000 m e – 57 °C. 03. Cesgranrio-RJ Qual dos seguintes gráficos representa a relação correta entre a temperatura Kelvin T e a temperatura Celsius θ? 04. Unimar-SP Pede-se determinar a função termométrica, na escala Celsius, de um termômetro de mercúrio, onde os seguin- tes dados foram observados: coluna líquida de 0,4 cm quando na presença do gelo em fusão (0 °C); coluna líquida de 20,4 cm quando na presença de água em ebulição (100 °C). a) t = 5h – 2 b) t = 5h – 2, c) t = 2h – 5 d) t = 2h – 5, 05. Mackenzie-SP A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 2 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Celsius. Essa temperatura é: a) 300 ºC d) 100 ºC b) 170 ºC e) 50 ºC c) 150 ºC 06. UFU-MG Para construir-se uma escala de temperatura, não é necessário que: a) todos os termômetros concordem suas leituras nos pontos fi xos. b) os pontos fixos possam ser reproduzidos em qualquer ocasião. c) a propriedade termométrica seja referente ao comportamento de um gás perfeito. d) a propriedade termométrica seja função biunívoca (bijetora) da temperatura. e) se atribua a mesma temperatura a dois corpos em equilíbrio térmico. 07. PUC-SP Na escala Fahrenheit, sob pressão normal, a água ferve na temperatura de: a) 80 °F d) 212 °F b) 100 °F e) 480 °F c) 148 °F 08. Unimep-SP Numa das regiões mais frias do mundo, o termômetro indica –76 °F. Qual será o valor dessa temperatura na escala Celsius? a) – 60 d) – 103 b) – 76 e) + 76 c) – 50,
09. UFAC
A temperatura em Rio Branco, em certo dia, sofreu uma variação de 15 °C. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a: a) 108 °F d) 27 °F b) 71 °F e) 1 °F c) 44 °F
10. UERJ Uma temperatura na escala Fahrenheit é indicada por um número que é o dobro daquele pelo qual ela é representada na escala Celsius. Essa temperatura é: a) 160 °C d) 130 °C b) 148 °C e) 120 °C c) 140 °C 11. FESP Ao medir a temperatura de um gás, verificou-se que a leitura era a mesma, tanto na escala Celsius como na Fahrenheit. Qual era essa temperatura? a) – 38 °C d) – 41 °C b) – 39 °C e) – 42 °C c) – 40 °C 12. Unisa-SP Uma temperatura na escala Fahrenheit é expressa por um número que é o triplo do correspondente na escala Celsius. Essa temperatura é: a) 26,7 °F d) 90,0 °F b) 53,3 °F e) 95,0 °F c) 80,0 °F
13. Numa oficina mecânica para medir a temperatura de um motor, um mecânico usou o termômetro digital cuja leitura foi de 80 °C. Ao apertar uma tecla, sem querer, o termômetro converteu a medida para a escala Fahrenheit. Qual foi o valor dessa temperatura em Fahrenheit?
14. UEL-PR A conversão de temperaturas, entre uma escala X e a escala Celsius, está representada no gráfico a seguir.
Existe uma temperatura que é representada pelo mes- mo valor nas duas escalas. Esse valor é:
a) – 60 d) 20 b) – 3 e) 60
c)
Num certo dia de outono, numa cidade montanhosa, a temperatura mais baixa, – 5 °C, ocorreu na madrugada; a temperatura mais alta, +25 °C, ocorreu no meio da tarde. Qual a respectiva variação de temperatura na escala Fahrenheit?
16. Os termômetros são construídos baseando-se numa relação linear entre temperatura e alguma grandeza termométrica de uma substância. Tendo presente esse tipo de relação, se no ponto de fusão do gelo, a uma at- mosfera, um gás perfeito dentro de um recipiente con- trai seu volume para 150 cm 3 e, no ponto de ebulição da água, a uma atmosfera, ele expande seu volume para 200 cm 3 , qual será seu volume em 50 °C? a) 125 cm 3 d) 100 cm 3 b) 200 cm 3 e) 150 cm 3 c) 175 cm 3
17. UFG-GO Comparando-se a escala X de um termômetro com uma escala Celsius, obtém-se o gráfico de correspondência entre as medidas. Dessa forma, a temperatura de solidi- ficação da água no termômetro de escala X será:
a) 5 °X d) – 3 °X b) – 5 °X e) 3 °X c) 0 °X
18. UFS-SE A equação de conversão de uma escala X para a esca-
la Celsius é dada pela expressão t^ X =^ tC−
(^20) , onde tX é a temperatura em graus X e t (^) C a temperatura em graus Celsius. Pode-se afirmar que os pontos fixos da escala X correspondentes à fusão do gelo e à ebulição da água sob pressão normal são, respectivamente: a) – 20 ºX e 105 °X d) 10 °X e 105 °X b) – 20 °X e 125 °X e) 20 °X e 125 °X c) 0 °X e 95 °X
26. Ufla-MG Manoel criou uma escala termométrica atribuindo os valores – 20 °M e 30 °M aos pontos do gelo e do vapor de água, respectivamente. Na escala de Manoel, a temperatura de 50 °C corresponde a: a) 50 °M b) 5 °M c) 15 °M d) 45 °M e) – 5 °M 27. Uespi Ao considerarmos a equação que relaciona os valores de temperatura medidos, na escala Kelvin (T), com os valores correspondentes de temperatura na escala Celsius (t (^) C ), podemos afirmar que uma variação de temperatura na escala Celsius igual a ∆t (^) C = 35 °C corresponde a uma variação de: a) ∆T = 308 K
b) ∆T = 238 K c) ∆T = 70 K
d) ∆T = 35 K e) ∆T = 0 K
28. UERGS-RS Ao visitar os Estados Unidos, um estudante, em um determinado dia, constatou que a temperatura era de 30 °F. Essa temperatura corresponde a um valor: a) entre 20 e 30 °C b) entre 10 e 20 °C c) entre 0 e 10 °C d) entre 0 e – 10 °C e) abaixo de – 10 °C 29. Cesgranrio-RJ A temperatura de ebulição do nitrogênio, sob pressão normal, é 77 K. Na escala Celsius, essa temperatura se escreve: a) – 350 °C b) – 175 °C c) 100 °C d) – 196 °C e) – 160 °C 30. Unimontes-MG A diferença de temperatura de 1 °F na escala Celsius vale: a) – 17,22 °C c) 1,80 °C b) – 17,78 °C d) 0,56 °C 31. FCC-SP Duas escalas termométricas lineares estão repre- sentadas na figura abaixo. Uma em °X e outra em °Y. Onde a escala X marca 100 °X, a escala Y marca 80 °Y, e onde a escala X marca 0 °X, a escala Y marca 20 °Y. Quando a escala X marca 50 °X, quantos °Y marca a escala Y?
a) 30 d) 60 b) 40 e) 70 c) 50
32. Cesgranrio-RJ Nos laboratórios de Física, de baixas temperaturas, é comum o uso de hélio líquido como fluido refringente. A temperatura de ebulição normal do hélio é 4,2 K. Como se expressa essa temperatura na escala Celsius? a) – 277 °C b) – 269 °C c) – 196 °C d) 42 °C e) 100 °C 33. UFTM-MG A fim de diminuir o risco de explosão durante um in- cêndio, os botijões de gás possuem um pequeno pino com aspecto de parafuso, conhecido como plugue fusível. Uma vez que a temperatura do botijão chegue a 172 °F, a liga metálica desse dispositivo de segurança se funde, permitindo que o gás escape. Em termos de nossa escala habitual, o derretimento do plugue fusível ocorre, aproximadamente, a: a) 69 °C d) 96 °C b) 79 °C e) 101 °C c) 85 °C 34. Mackenzie-SP Um estudante observa que, em certo instante, a temperatura de um corpo, na escala Kelvin, é 280 K. Após 2 horas, esse estudante verifica que a tempera- tura desse corpo, na escala Fahrenheit, é 86 °F. Nessas 2 horas, a variação da temperatura do corpo, na escala Celsius, foi de: a) 23 °C b) 25 °C c) 28 °C d) 30 °C e) 33 °C
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Texto para as questões 35 e 36. O esquema representa três termômetros, T 1 , T (^2) e T 3 , e as temperaturas por eles fornecidas no ponto de gelo e no ponto de vapor.
T 1 e T 2 são graduados em °C, sendo T 1 correto e T 2 , não. T 3 é graduado em °B.
35. PUC-SP Quando T 1 indicar 65 °C, T 3 estará indicando: a) 212 °B d) 72 °B b) 37 °B e) 67 °B c) 30 °B 36. PUC-SP Quando T 1 indicar 65 °C, a indicação do termômetro T 2 será de: a) 30 °C d) 70 °C b) 63 °C e) 210 °C c) 67 °C 37. F. M. Vassouras-RJ Um termômetro graduado numa escala E assinala – 5 °E no gelo fundente e 130 °E na água em ebulição, sob pressão normal. Quando um termômetro graduado na escala E marcar 24 °E, a mesma temperatura, lida num termômetro graduado na escala Celsius, será, aproximadamente: a) 21,5 °C d) 27,5 °C b) 24 °C e) 26 °C c) 19,5 °C 38. UFRN A equação de conversão de uma escala x para a escala Celsius é t (^) X = tC+
- Os pontos fixos da escala x correspondentes ao gelo fundente e à água em ebuli- ção, sob pressão normal, são, respectivamente: a) 5 °X e 20 °X d) 16 °X e 48 °X b) 8 °X e 24 °X e) 20 ° X e 100 °X c) 8 °X e 48 °X
39. Mackenzie-SP Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após recuperar os sentidos, sem saber em que local estava, foi infor- mado de que a temperatura de seu corpo atingira 104
graus, mas que já “caíra” 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a escala termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, a queda de temperatura de seu corpo foi de: a) 1,8 °C d) 6,0 °C b) 3,0 °C e) 10,8 °C c) 5,4 °C
40. O gráfico a seguir mostra a correspondência entre as escalas Celsius e Fahrenheit. Os valores de C e F são nesta ordem:
a) – 17,78 °C; – 86 °F b) – 22 °C; – 17,78 °F c) – 86 °C; – 17,78 °F d) – 17,78 °C; – 22 °F e) – 86 °C; – 22 °F
41. UEM-PR (modificado) Um pesquisador dispunha de dois termômetros: um calibrado na escala Celsius e outro calibrado na escala Fahrenheit. Resolveu, então, construir um terceiro termômetro, sobre o qual o ponto de fusão do gelo foi marcado com 40 graus Xis (40 °X) e o ponto de ebulição da água com 240 graus Xis (240 °X). Re- presentando por t (^) C , tF e t (^) X as respectivas leituras das temperaturas nas escalas Celsius, Fahrenheit e Xis, o pesquisador fez algumas observações. Assinale certo (C) ou errado (E), nas afirmativas abaixo. ( ) A temperatura lida na escala Celsius se relaciona com a lida na escala Fahrenheit segundo a equa- ção tC = (5/9) (tF – 32) ( ) A temperatura lida na escala Celsius se relaciona com a lida na escala Xis segundo a equação tC = tX – 20 ( ) Quando tC = – 40 °C, os outros dois termômetros indicam t (^) F = – 40 °F e tX = – 40 °X. ( ) Uma variação de temperatura de 10 graus na es- cala Xis corresponde a uma variação de 10 graus na escala Celsius. 42. Unifesp Na medida de temperatura de uma pessoa por meio de um termômetro clínico, observou-se que o nível de mercúrio estacionou na região entre 38 o^ C e 39 o^ C da escala, como está ilustrado na figura.
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52. UFRGS-RS
Os respectivos coeficientes de dilatação linear, αA e αB de duas hastes metálicas, A e B, guardam entre si a relação αB = 2αA. Ao sofrerem um aquecimento de 20 °C, a partir da temperatura ambiente, as hastes
exibem a mesma variação ∆L no seu comprimento.
Qual é a relação entre os respectivos comprimentos iniciais, L (^) A e LB das hastes? a) L (^) B = 2 LA d) L (^) B = LA/ b) L (^) B = 4 LA e) L (^) B = LA/ c) L (^) B = LA
53. Vunesp Uma barra de latão de 1,0 m sofre um acréscimo de comprimento de 1,0 mm quando sua temperatura se eleva de 50 °C. A partir desses dados, pode-se concluir que o coeficiente de dilatação linear do latão, em °C –1^ , é de: a) 8,0 · 10 –5^ d) 2,0 · 10 – b) 6,0 · 10 –5^ e) 1,0 · 10 – c) 4,0 · 10 –
54. UFAC
Uma barra de alumínio tem 100 cm, a 0 °C. Qual o acréscimo de comprimento dessa barra quando sua temperatura chega a 100 °C? (Dado: αAl = 2,4 · 10 –5^ °C –1^ ) a) 0,12 cm d) 0,48 cm b) 0,24 cm e) 0,60 cm c) 0,36 cm
55. Na figura, P é uma ponte que deve permanecer horizon- tal sob qualquer temperatura. A e B são pilares que sus- tentam a ponte apoiando-se num terreno em desnível.
Pode-se afirmar que: a) é necessário que o pilar A seja feito de um material de coeficiente de dilatação maior que o do pilar B. b) é necessário que o pilar A seja feito de um material de coeficiente de dilatação igual ao do pilar B. c) é necessário que o pilar A seja feito de um material de coeficiente de dilatação menor que o do pilar B. d) não faz diferença a relação entre os coeficientes de dilatação dos materiais de A e de B, pois a ponte manterá seu nivelamento sempre. e) é impossível estabelecer a relação entre os coe- ficientes de dilatação dos materiais de A e de B, pois faltam dados quantitativos.
56. UERJ O diagrama a seguir mostra a variação ∆L sofrida por uma barra metálica de comprimento inicial igual a 10 m, em função da temperatura ∆θ.
Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do material dessa barra?
57. Mackenzie-SP Num ensaio em laboratório, dispõe-se de um disco de espessura desprezível e de uma haste, ambos consti- tuídos de um mesmo material. Numa certa temperatura θ 0 , o diâmetro do disco e o comprimento da haste são iguais a d 0. Dobrando-se a temperatura desses corpos, a haste passa a ter um comprimento d e o disco terá um diâmetro aproximadamente igual a: a) d d) 2d
b)
d e)
d
c)
d
58. PUC-RJ
A imprensa tem noticiado as temperaturas anor- malmente altas que vêm ocorrendo no atual verão no hemisfério norte. Assinale a opção que indica a dilatação (em cm) que um trilho de 100 m sofreria para uma variação de temperatura igual a 20 °C, sa- bendo que o coeficiene linear de dilatação térmica vale α = 1,2 · 10 –5^ por grau centígrado. a) 3,6 d) 1,2 · 10 – b) 2,4 e) 2,4 · 10 – c) 1,
59. Unifei-MG Duas barras metálicas, de comprimentos diferentes e mesmo coeficiente de dilatação linear, sofrem a mesma variação de temperatura. Qual dos gráficos abaixo melhor representa o comportamento do comprimento das barras em função da temperatura?
Uma barra de ouro tem a 0 º^ C o comprimento de 100 cm. Determine o comprimento da barra quando sua temperatura passa a ser 50 ºC. O coeficiente de dilatação linear médio do ouro para o intervalo de temperatura considerado vale 15 · 10 –6^ ºC –1.
61. UECE Duas barras, uma de vidro e outra de aço, têm o mesmo comprimento a 0 ºC e, a 100 ºC, os seus comprimentos diferem de 1 mm. Os coeficientes de dilatação linear são: para o vidro = 8 · 10 –6^ ºC –1; para o aço = 12 · 10 –6^ ºC –1. Determine o comprimento, a 0 ºC, de cada barra.
62. Com o auxílio de uma barra de ferro quer-se determinar a temperatura de um forno. Para tal, a barra, inicialmente a 20 ºC, é introduzida no forno. Verifica-se que, após o equilíbrio térmico, o alongamento da barra é um cen- tésimo do comprimento inicial. Sendo 12 · 10 –6^ ºC –1^ o coeficiente de dilatação linear médio do ferro, determine a temperatura do forno.
63. UFBA Duas lâminas, uma de aço e outra de bronze, têm comprimentos de 20 cm a uma temperatura de 15 ºC. Sabendo que os coeficientes de dilatação linear valem, respectivamente, 12 · 10–6^ ºC–1^ e 18 · 10–6^ ºC–1, calcule a diferença de comprimento quando as lâminas atingem uma temperatura de –5 ºC. 64. UFMG O comprimento L de uma barra, em função de sua temperatura t, é descrito pela expressão L = L 0 + L 0 α (t – t 0 ), sendo L 0 o seu comprimento à temperatura t 0 e α o coeficiente de dilatação do material da barra. Considere duas barras, X e Y, feitas de um mesmo material. A uma certa temperatura, a barra X tem o dobro do comprimento da barra Y. Essas barras são, então, aquecidas até outra temperatura, o que provoca uma dilatação ∆X na barra X e ∆Y na barra Y. A relação correta entre as dilatações das duas barras é:
a) ∆X = ∆Y c) ∆X = ∆Y/ b) ∆X = 4 ∆Y d) ∆X = 2 ∆Y
65. UFPI A diferença entre os comprimentos de duas barras me- tálicas se mantém constante, em 80,0 cm, num intervalo de temperatura em que vale a aproximação linear para a dilatação. Os coeficientes de dilatação linear associados às barras são 3,0 · 10 –5^ °C –1^ e 2,0 · 10 –5^ °C –1. Assim, pode- mos dizer que, à temperatura inicial, as barras mediam: a) 2,4 m e 1,6 m d) 4,0 m e 3,2 m b) 2,5 m e 1,7 m e) 4,4 m e 3,6 m c) 3,2 m e 2,4 m 66. UEL-PR Uma barra metálica, inicialmente à temperatura de 20 °C, é aquecida até 260 °C e sofre uma dilatação de 0,6% de seu comprimento inicial. Qual é o coeficiente de dilatação linear médio do metal, neste intervalo de temperatura?
67. UFV-MG
Uma ponte é suportada por dois pilares de mesmo coeficiente de dilatação linear (α) e alturas h e h’ (figura). Sabendo que, a uma determinada temperatura ambiente, os pontos A e B estão nivelados, obtenha literalmente o desnível entre os dois pontos (diferença de altura), se a temperatura se elevar de ∆θ.
68. PUC-SP
Experimentalmente, verifica-se que o período de oscilação de um pêndulo aumenta com o aumento do comprimento deste. Considere um relógio de pêndulo, feito de material de alto coeficiente de dilatação linear, calibrado à temperatura de 20 ºC. Esse relógio irá: a) atrasar quando estiver em um ambiente cuja tem- peratura é de 40 ºC b) adiantar quando estiver em um ambiente cuja temperatura é de 40 ºC c) funcionar de forma precisa em qualquer tempera- tura. d) atrasar quando estiver em um ambiente cuja tem- peratura é de 0 ºC e) atrasar em qualquer temperatura
69. Unimontes-MG Devido a um aumento de temperatura ∆T, uma barra de comprimento inicial L 0 , com um corte no seu centro, entorta para cima (veja figura). O coeficiente de dilata- ção linear do material da barra é α. O deslocamento, x, sofrido pelo centro da barra está corretamente expres- so em termos de L 0 , ∆t e α na alternativa:
Quando a temperatura das placas aumenta, elas dila- tam-se e a lâmina curva-se, fechando o circuito elétrico, como mostrado na figura II. A tabela mostra o coeficien- te de dilatação linear α de diferentes materiais.
Material α (10 –6^ °C –1^ ) Aço 11 Alumínio 24 Bronze 19 Cobre 17 Níquel 13
Considere que o material M 1 é o cobre e o outro M (^2) deve ser escolhido entre os listados nessa tabela. Para que o circuito seja ligado com o menor aumento de temperatura, o material da lâmina M 2 deve ser o: a) aço. b) alumínio. c) bronze. d) níquel.
76. UECE
O coeficiente de dilatação superficial do ferro é 2,4 · 10 –5^ °C –1^. O valor do coeficiente de dilatação cúbica é:
a) 1,2 · 10 –5^ °C –
b) 3,6 · 10 –5^ °C –
c) 4,8 · 10 –5^ °C –
d) 7,2 · 10 –5^ °C –
77. PUC-SP
Um sólido sofre um acréscimo de 1% do seu volume ao passar de 10 °C para 110 °C. Seu coeficiente de dilatação linear vale:
a) 3,3 · 10 –5^ °C –
b) 2,0 · 10 –4^ °C –
c) 3,0 · 10 –4^ °C –
d) 0,5 · 10 –4^ °C –
e) 1,0 · 10 –4^ °C –
78. Mackenzie-SP Uma peça sólida tem uma cavidade cujo volume vale 8 cm 3 a 20 °C. A temperatura da peça varia para 920 °C e o coeficiente de dilatação linear do sólido (12 · 10 –6^ °C –1^ ) pode ser considerado constante. A variação percentual do volume da cavidade foi de: a) 1,2% d) 5,8% b) 2,0% e) 12% c) 3,2% 79. Unimontes-MG Uma chapa metálica que possui um orifício circular é resfriada de 90 °C para 45 °C. Como conseqüência desse resfriamento, podemos concluir que o diâmetro do orifício: a) se reduz à metade. b) aumenta um pouco. c) diminui um pouco. d) dobra. 80. UFRGS-RS Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que apa- recem. A figura que segue representa um anel de alumínio homogêneo, de raio interno R (^) a e raio externo R (^) b , que se encontra à temperatura ambiente.
Se o anel for aquecido até a temperatura de 200 °C, o raio Ra _______________________________ e o raio Rb __________________________________. a) aumentará – aumentará b) aumentará – permanecerá constante c) permanecerá constante – aumentará d) diminuirá – aumentará e) diminuirá – permanecerá constante
81. UERJ
Ao aquecermos um sólido de 20 °C a 80 °C, obser- vamos que seu volume experimenta um aumento correspondente a 0,09% em relação ao volume inicial. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material de que é feito o sólido?
82. Mackenzie-SP Sendo α, β, γ os coeficientes de dilatação linear, superficial e volumétrica, respectivamente, uma das relações abaixo não é correta. Qual? a) b) c) d) e)
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83. Unisa-SP Duas esferas de cobre, uma oca e outra maciça, possuem raios iguais. Quando submetidas à mesma elevação de temperatura, a dilatação na esfera oca comparada com a da maciça é: a) 1/ b) 3/ c) 4/ d) a mesma. e) 1/ 84. UFF-RJ Uma placa de dimensões 10 cm x 20 cm x 0,5 cm tem em seu centro um furo cujo diâmetro é igual a 1,00 cm quando a placa está à temperatura de 20 °C. O coeficien- te de dilatação linear do metal da placa é 20 · 10–6^ °C–1. Quando a temperatura é de 520 °C, a área do furo: a) aumenta 1% b) diminui 1% c) aumenta 2% d) diminui 2% e) não se altera 85. UEPB Os materiais utilizados na construção civil são esco- lhidos por sua resistência a tensões, durabilidade e propriedades térmicas como a dilatação, entre outras. Rebites de metal (pinos de formato cilíndrico), de coe- ficiente de dilatação linear 9,8 · 10 –6^ °C –1^ , devem ser colocados em furos circulares de uma chapa de outro metal, de coeficiente de dilatação linear 2,0 · 10 –5^ °C –1. Considere que, à temperatura ambiente (27 °C), a área transversal de cada rebite é 1,00 cm 2 e a de cada furo, 0,99 cm 2. A colocação dos rebites, na chapa metálica, somente será possível se ambos forem aquecidos até, no mínimo, a temperatura comum de: a) 327 °C d) 627 °C b) 427 °C e) 727 °C c) 527 °C
86. Um anel de ouro apresenta área interna de 5 cm^2 a 20 °C. Determine a dilatação superficial dessa área interna quando o anel é aquecido a 120 °C. Entre 20 °C e 120 °C, o coeficiente de dilatação superficial médio do outro é 30 · 10 –6^ °C–^.
87. Mackenzie-SP Uma chapa plana de uma liga metálica de coeficiente de dilatação linear 2 · 10 –5^ °C –1^ tem área A 0 à tempe- ratura de 20 °C. Para que a área dessa placa aumente 1%, devemos elevar sua temperatura para: a) 520 °C d) 270 °C b) 470 °C e) 170 °C c) 320 °C
88. Considere uma chapa metálica, de material homogê- neo, com a forma de um quadrado e tendo um orifício circular. Se a chapa for aquecida de modo uniforme e o seu lado aumentar de 1%, então a área do orifício:
a) aumentará de 1% b) diminuirá de 1% c) aumentará de 2% d) diminuirá de 2% e) permanecerá a mesma.
89. Mackenzie-SP Um corpo, cuja capacidade térmica é de 50 cal/°C, ao receber 5,0 · 10^3 cal, varia seu volume de 10,0 litros para 10,3 litros. Obtenha o coeficiente de dilatação linear que constitui esse corpo, nessa variação de temperatura. 90. Cesgranrio-RJ Um bloco de certo material tem seu volume dilatado de 200 cm^3 para 206 cm^3 quando sua temperatura aumenta de 20 °C para 520 °C. Se um fio desse mes- mo material, tendo 100 cm de comprimento a 20 °C, for aquecido até a temperatura de 520 °C, então seu comprimento, em cm, valerá: a) 101 d) 106 b) 102 e) 112 c) 103 91. Mackenzie-SP A densidade de um sólido é 10,00 g · cm –3^ a 100 °C e 10,03 g · cm –3^ a 32 °F. O coeficiente de dilatação linear do sólido é igual a: a) 5 · 10–6^ °C–1^ d) 20 · 10–6^ °C– b) 10 · 10–6^ °C–1^ e) 30 · 10–6^ °C– c) 15 · 10–6^ °C– 92. Unicamp-SP Através de uma dilatação térmica, todas as dimensões lineares de um cubo multiplicam-se por um fator f. a) Por que fator ficará multiplicada a área total do cubo? b) Define-se a densidade de um corpo como sendo a razão entre a sua massa e o seu volume. Por que fator ficará multiplicada a densidade do cubo? 93. ITA-SP Um eixo de alumínio ficou “engripado” dentro de uma bucha (anel) de aço muito justo. Sabendo-se os coefi- cientes de dilatação linear do aço, αaço ≅ 11 · 10–6^ °C–1^ e do alumínio αAl ≅ 23 · 10–6^ °C–1, e lembrando que estes dois metais têm condutividade térmica relativamente grande, o procedimento mais indicado para soltar a bucha será o de: a) procurar aquecer só a bucha. b) aquecer simultaneamente o conjunto eixo-bucha. c) procurar aquecer só o eixo. d) resfriar simultaneamente o conjunto. e) procurar resfriar só o eixo.
PV2D-07-FIS-
104. UFMA
Se o vidro de que é feito um termômetro de mer- cúrio tiver o mesmo coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio, pode-se dizer, corretamente, que esse termômetro: a) não funciona. b) funciona com precisão abaixo de 0 ºC. c) funciona com precisão acima de 0 ºC. d) funciona melhor que os termômetros comuns. e) funciona independente de qualquer valor atribuído.
105. UEL-PR Um recipiente de vidro de 200 cm^3 , completamente cheio de determinado líquido a 20 ºC, é aquecido até 120 ºC, transbordando 10 cm 3 deste líquido. Nessas condições, podemos afirmar que o coeficiente de dilatação aparente do líquido é: a) 1 · 10–4^ ºC –1^ d) 4 · 10 –4^ ºC – b) 2 · 10–4^ ºC –1^ e) 5 · 10 –4^ ºC – c) 3 · 10–4^ ºC – 106. PUC-SP O tanque de álcool de 45 L de um automóvel é pre- enchido completamente pelo motorista numa noite fria (5 ºC). Em seguida, o motorista guarda o veículo na garagem. Se a temperatura ambiente da manhã seguinte for de 25 ºC, quanto álcool terá vazado do tanque pelo “ladrão”? Dados: despreze a dilatação do tanque. Coeficiente de dilatação do álcool etílico: γ = 1,12 · 10–3^ ºC –
107. Sabe-se que o coeficiente de dilatação cúbica de um frasco é igual ao coeficiente de dilatação do líquido nele contido. Sabe-se ainda que esse líquido preenche totalmente o frasco. Aquecendo-se o conjunto: a) o líquido transborda. b) o nível do líquido baixa, sobrando um espaço vazio dentro do frasco. c) o líquido continua a preencher totalmente o frasco, sem, entretanto, transbordar. d) não há elementos para uma conclusão.
108. Unisa-SP Um recipiente de vidro de 150 cm 3 está totalmente cheio de um líquido a 20 °C. Aquecendo-se o conjunto a 120 °C, transbordam 5 cm 3 do líquido. O coeficiente de dilatação volumétrica aparente do líquido é: a) 3,3 · 10–3^ °C–1^ d) 1,1 · 10–4^ °C– b) 3,3 · 10–4^ °C–1^ e) 2,2 · 10–4^ °C– c) 1,1 · 10–3^ °C– 109. Unisa-SP Um recipiente de ferro tem coeficiente de dilatação linear 12 · 10–6^ °C–1. Ele está a 0 °C e totalmente cheio de um líquido cujo volume é 120 cm^3. Ao aquecer o conjunto até 200 °C, extravasam 12 cm^3 do líquido. O coeficiente de dilatação real do líquido é: a) 17 · 10–6^ °C–1^ d) 536 · 10–6^ °C– b) 41 · 10–6^ °C–1^ e) 548 · 10 –6^ °C– c) 512 · 10 –6^ °C– 110. Cesgranrio-RJ Um petroleiro recebe uma carga de 1,0 · 10 6 barris de petróleo (1,6 · 10 5 m 3 ) do golfo Pérsico, a uma temperatura de aproximadamente 50 °C. Qual a perda em volume, por efeito de contração térmica, que essa carga apresenta, quando descarregada no sul do Brasil, a uma temperatura de cerca de 20 °C? O coeficiente de expansão (dilatação) térmica do petróleo é aproximadamente igual a 1 · 10 –3^ °C – a) 3 barris d) 3 · 10 3 barris b) 3 · 10^1 barris e) 3 · 10 4 barris c) 3 · 10 2 barris 111. UFG-GO Num dia quente em Goiânia, 32 ºC, uma dona de casa coloca álcool em um recipiente de vidro graduado e lacra-o bem para evitar evaporação. De madrugada, com o termômetro acusando 12 ºC, ela nota surpresa que, apesar do vidro estar bem fechado, o volume de álcool reduziu.Sabe-se que o seu espanto não se jus- tifica, pois trata-se do fenômeno da dilatação térmica. A diminuição do volume foi de:
Considere o coeficiente de dilatação térmica volumétrica do álcool: γálcool = 1,1 · 10 –3^ °C –1^ >> γvidro
a) 1,1% d) 4,4% b) 2,2% e) 6,6% c) 3,3%
112. Um certo frasco de vidro está completamente cheio, com 50 cm^3 de mercúrio. O conjunto se en- contra inicialmente a 28 ºC. No caso, o coeficiente de dilatação médio do mercúrio tem um valor igual a 180 · 10 –6^ ºC –1^ e o coeficiente da dilatação linear mé- dio do vidro vale 9 · 10 –6^ ºC –1^. Determine o volume de mercúrio extravasado quando a temperatura do conjunto se eleva para 48 ºC.
113. Um recipiente tem a 0 ºC a capacidade (volume interno) de 1.000 cm 3 , seu coeficiente de dilatação cúbica é 25 · 10–6^ ºC–1^ e está completamente cheio de glicerina. Aquecendo-se o recipiente a 100 ºC, há um extravasa- mento de 50,5 cm 3 de glicerina. Determine: a) o coeficiente de dilatação aparente de glicerina; b) o coeficiente de dilatação real da glicerina.
114. ITA-SP Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0 L de gasolina a 0 °F, é logo a seguir transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70 °F. Sendo γ = 0,0012 °C–1^ o coeficiente de expansão volu- métrica da gasolina, a alternativa que melhor expressa o volume de gasolina que vazará em conseqüência do seu aquecimento até a temperatura da garagem é: a) 0,507 L d) 5,07 L b) 0,940 L e) 0,17 L c) 1,68 L
115. FEI-SP
Um recipiente de vidro tem capacidade C 0 = 91.000 cm^3 a 0 °C e contém, a essa temperatura, 90.000 cm 3 de mercúrio. A que temperatura o recipiente estará com- pletamente cheio de mercúrio? São dados:
- coeficiente de dilatação linear do vidro: 3,2 · 10–6^ °C–
- coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio: 182 · 10 –6^ °C– 116. Uneb-BA Um recipiente contém um líquido ocupando 50% do seu volume, mesmo que se altere a temperatura do conjunto. Para manter essa porcentagem de ocupação, os coeficientes de dilatação volumétrica do material do frasco e do líquido, respectivamente, guardam a relação de: a) 1 : 1 d) 1 : 5 b) 1 : 2 e) 1 : 20 c) 1 : 4 117. Fuvest-SP A 10 °C, 100 gotas idênticas de um líquido ocupam um volume de 1,0 cm^3. A 60 °C, o volume ocupado pelo líquido é de 1,01 cm 3. Calcule: a) a massa de uma gota de líquido a 10 °C, sabendo- se que sua densidade, a esta temperatura, é de 0,90 g/cm 3 ; b) o coeficiente de dilatação volumétrica do líqui- do. 118. PUCCamp-SP Um líquido tem massa específica de 0,795 g/cm^3 a 15 °C, e de 0,752 g/cm 3 à temperatura de 45 °C. Determine o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido. 119. UFPE Um recipiente de vidro (α = 9 · 10 –6^ °C –1^ ) tem volume interno igual a 60 cm^3 a 0 °C. Que volume de mercúrio, a 0 °C, devemos colocar no recipiente a fim de que, ao variar a temperatura, não se altere o volume da parte vazia? (Coeficiente real do mercúrio: 18 · 10 –5^ °C–1^ )
120. A 0 ºC, um recipiente de vidro tem capacidade de 700 cm^3. Qual o volume de mercúrio que deve ser colocado a 0 ºC no recipente para que, aumentado-se a temperatura, não se altere o volume da parte vazia? O coeficiente de dilatação cúbica médio do vidro é 1/38.850 ºC –1^ e do mercúrio 1/5.550 ºC –^.
121. FEI-SP Um recipiente, cujo volume é de 1.000 cm 3 , a 0 ºC, contém 980 cm^3 de um líquido à mesma temperatura. O conjunto é aquecido e, a partir de uma certa tem- peratura, o líquido começa a transbordar. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação cúbica do recipiente vale 2 · 10 –5^ ºC –1^ e o do líquido vale 1 · 10 –3^ ºC –1^ , qual a temperatura em que ocorre o início de transporda- mento do líquido?
122. UFPA
Um recipiente, de coeficiente de dilatação real c, encontra-se cheio de um líquido cujos coeficientes de dilatação real e aparente são respectivamente b e a. Para pequenas variações de temperatura ∆θ, pode-se deduzir que: a) b = a + c b) b = a – c
c) b = a + c + a c
∆θ d) b = a – c + ac ∆θ
e) b = a + c + c a
∆θ
123. UFRN Suponha um recipiente com capacidade de 1,0 litro cheio com um líquido que tem coeficiente de dilatação volumétrica duas vezes maior que o coeficiente do ma- terial do recipiente. Qual a quantidade de líquido que transbordará quando o conjunto sofrer uma variação de temperatura de 30 ºC? a) 0,01 cm^3 d) 0,60 cm 3 b) 0,09 cm^3 e) 1,00 cm 3 c) 0,30 cm^3 Dado: coeficiente de dilatação volumétrica do líquido = 2 · 10–5^ ºC–1. 124. ITA-SP Certo volume de mercúrio, cujo coeficiente de dilatação volumétrica é γM, é introduzido num vaso de volume V 0 , feito de vidro de coeficiente de dilatação volumétrica γV. O vaso com mercúrio, inicialmente a 0 °C, é aquecido a uma temperatura θ (em °C). O volume da parte vazia do vaso à temperatura θ é igual ao volume da parte vazia do mesmo a 0 °C. O volume de mercúrio introduzido no vaso a 0 °C é:
a) d)
b) e) 1
γ γ
M v
c)
125. UERJ
O motorista abasteceu o carro às 7 horas da manhã, quando a temperatura ambiente era de 15 °C, e o dei- xou estacionado por 5 horas, no próprio posto. O carro permaneceu completamente fechado, com o motor desligado e com as duas lâmpadas internas acesas. Ao final do período de estacionamento, a temperatura ambiente era de 40 °C. Considere as temperaturas no interior do carro e no tanque de gasolina sempre iguais à temperatura ambiente. Ao estacionar o carro, a gasolina ocupava uma certa fração f do volume total do tanque de combustível, feito de aço. Estabeleça o valor máximo de f para o qual a gasolina não transborde quando a temperatura atinge os 40 °C. Dados: coeficiente de expansão volumétrica da ga- solina = 9,0 · 10 –4^ °C –1^ e coeficiente de expansão volumétrica do aço = 1,0 · 10 –5^ °C–^.
a) 2 cal/g · °C b) 20 cal/g · °C c) 1/3 cal/g · °C d) 1 cal/g · °C e) 0,5 cal/g · °C
133. UEL-PR Um corpo recebe calor na razão de 35 cal/min. A temperatura desse corpo, em função do tempo, está representada no gráfico abaixo. A capacidade térmica desse corpo, em cal/°C, é igual a:
a) 1, b) 2,5 · 10 c) 3,0 · 10 d) 3,0 · 10 3 e) 3,5 · 10 3
134. Fuvest-SP Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente contendo 600 g de água à temperatura inicial de 90 °C. Após 4 horas, ele observa que a temperatura da água é de 42 °C. A perda média de energia da água por unidade de tempo é: a) 2,0 cal/s b) 18 cal/s c) 120 cal/s d) 8,4 cal/s e) 1,0 cal/s Dado: c = 1,0 cal/g · °C 135. F. M. ABC-SP Dois corpos sólidos receberam a mesma quanti- dade de calor e sofreram o mesmo aumento de temperatura. Podemos concluir que os corpos têm mesma(o):
a) massa. b) densidade. c) calor específico. d) capacidade térmica. e) coeficiente de dilatação.
136. Um corpo de massa 200 g é constituído por uma subs- tância de calor específico 0,4 cal/g · ºC. Determine: a) a quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 5 ºC para 35 ºC; b) que quantidade de calor o corpo deve ceder para que sua temperatura diminua 15 ºC; c) a capacidade térmica do corpo.
137. Um corpo de massa 200 g é aquecido por uma fonte de potência constante e igual a 200 calorias por minuto. O gráfico mostra como varia, no tempo, a temperatura do corpo. Determine o calor específico da substância que constitui o corpo.
Um quilograma de glicerina, de calor específico 0,6 cal/g ºC, inicialmente a – 30 ºC, recebe 12.000 cal de uma fonte. Determine a temperatura final da glicerina.
139. Ufla-MG Uma vespa resolve atacar uma colméia de abelhas aparentemente inofensivas. No entanto, para se defenderem, as abelhas formam uma bola com- pacta ao redor do inimigo e são capazes de elevar a temperatura corporal de 35 °C para 48 °C, tem- peratura essa fatal para a vespa. Verificou-se que são necessários 405 J para que a vespa atinja a temperatura de 48 °C e que cada abelha é capaz de fornecer 0,81 J. Qual o número mínimo de abelhas necessário para matar a vespa? a) 200 d) 100 b) 300 e) 1. c) 500 140. PUCCamp-SP Valor calórico A tabela a seguir apresenta o valor calórico de quantida- des de alimentos vitais que aparecem normalmente em dietas. A quantidade de calorias de nossa alimentação será função da quantidade que consumirmos de cada alimento.
PV2D-07-FIS-
Alimentos Quantidade (g) kcal Banana 60 69 Maçã 100 64 Alface 20 4 Tomate 100 20 Feijão 25 88 Pão integral 60 100
Saúde e vida on-line www.unicamp.br Uma caloria é a quantidade de calor necessária para aquecer um grama de água de um grau Celsius. Para aquecer 200 g de água de 20 °C a 80 °C, necessita- se de uma quantidade de calor equivalente ao valor calórico de: a) 60 g de banana. b) 60 g de tomate. c) 60 g de maçã. d) 100 g de alface. e) 100 g de pão integral.
141. Uma fonte térmica fornece, em cada minuto, 20 cal. Para produzir um aquecimento de 30 ºC em 50 g de um líquido, são necessários 15 min. Determine o calor específico do líquido.
142. Para sofrer determinada variação de temperatura, um bloco metálico deve permanecer 3 min em presença de uma fonte de fluxo constante. A mesma massa de água, para sofrer a mesma variação de temperatura, exige 12 min em presença da fonte. Determine o calor específico do metal.
143. Um corpo é colocado em presença de uma fonte térmica de fluxo 2 cal/s. O gráfico do aquecimento em função do tempo, em minutos, é o apresentado a seguir. Sendo 60 g a massa do corpo, determine o calor específico do material que o constitui.
144. FAAP-SP
Um corpo com massa 1,0 kg absorveu 1,0 ⋅ 10 3 cal e sua temperatura aumentou de 20 ºX para 40 ºX. Calcu- le o seu calor específico em cal/g ºC, sabendo-se que a escala X adota as temperaturas – 5 ºX e 95 ºX para os pontos do gelo e do vapor, respectivamente.
145. UFG-GO
Uma “bala perdida”, disparada com velocidade de 200,0 m/s, penetrou na parede, ficando nela incrusta- da. Considere que 50% da energia cinética da bala foi transformada em calor, ficando nela retida. A variação de temperatura da bala, em °C, imediatamente ao parar, é: a) 10 d) 80 b) 20 e) 160 c) 40
Considere: Calor específico da bala: 250 J/kg · °C
146. Fuvest-SP Um recipiente de vidro de 500 g e calor específico 0,20 cal/g · °C contém 500 g de água cujo calor espe- cífico é 1,0 cal/g · °C. O sistema encontra-se isolado e em equilíbrio térmico. Quando recebe uma certa quantidade de calor, o sistema tem sua temperatura elevada. Determine: a) a razão entre a quantidade de calor absorvida pela água e a recebida pelo vidro; b) a quantidade de calor absorvida pelo sistema para uma elevação de 1,0 °C em sua temperatura. 147. Unicamp-SP Em um aquário de 10 L, completamente cheio de água, encontra-se um pequeno aquecedor de 60 W. Sabendo-se que em 25 minutos a temperatura da água aumentou 2 °C, pergunta-se: a) que quantidade de energia foi absorvida pela água? b) que fração de energia fornecida pelo aquecedor foi perdida para o exterior? Dados: calor específico da água = 1cal/g · °C; den- sidade da água = 1kg/L; 1 cal = 4,0 J. 148. FAAP-SP Dois líquidos, A e B, com massas iguais, são mistura- dos no interior de um calorímetro. Verifica-se que não há mudanças de estado e que a temperatura inicial de B e a temperatura final de equilíbrio correspondem ao quádruplo e ao triplo, respectivamente, da temperatura inicial de A. Despreze as trocas de calor com o calo- rímetro e com o ambiente. Calcule a relação entre os calores específicos dos líquidos A e B. 149. ITA-SP O ar dentro de um automóvel fechado tem massa de 2,6 kg e calor específico de 720 J/kg ⋅ ºC. Considere que o motorista perde calor a uma taxa constante de 120 joules por segundo e que o aquecimento do ar confinado se deva exclusivamente ao calor emanado pelo motorista. Quanto tempo levará para a tempera- tura variar de 2,4 ºC a 37 ºC? a) 540 s b) 480 s c) 420 s d) 360 s e) 300 s
PV2D-07-FIS-
Um bloco de cobre (c = 0,095 cal/g · °C), de massa 300 g é aquecido até a temperatura de 88 °C. A seguir é colocado em 548 g de água (c = 1,0 cal/g · °C), contidos em um calorímetro de alumínio (c = 0,22 cal/ g · °C) que está à temperatura de 25 °C. O equilíbrio térmico se estabelece a 28 °C. Determine a massa do calorímetro.
163. Unicamp-SP Uma piscina contém 1.000 L de água à temperatura de 22 °C. Uma pessoa quer aumentar a temperatura da água da piscina para 25 °C, despejando um certo volume fervente (a 100 °C) no interior da mesma. a) Qual é o volume necessário de água fervente? b) Sabendo-se que a densidade da água é 1 kg/L, qual a massa necessária de água fervente? 164. Fatec-SP Um bloco de 2,0 kg de alumínio (c = 0,20 cal/g · ºC) que está a 20 ºC é aquecido por meio de uma fonte térmica de potência constante 7.200 cal/min. Adotando-se 4 J, aproximadamente, para cada caloria e supondo-se que todo calor fornecido pela fonte seja absorvido pelo blo- co, sua temperatura após 2,0 minutos de aquecimento e a potência da fonte (aproximada) em unidades do Sistema Internacional são, respectivamente: a) 56 ºC e 5 · 10 2 W d) 36 ºC e 2 · 10 2 W b) 36 ºC e 5 · 10 2 W e) 38 ºC e 1 · 10 2 W c) 56 ºC e 1 · 10 2 W 165. Vunesp Duas peças metálicas de massas iguais, uma de ferro e a outra de chumbo, inicialmente a 100 °C, são colocadas em contato térmico com um grande bloco de gelo a 0 °C. Após o equilíbrio térmico das peças com o gelo, o calor fornecido pela peça de ferro deixa mF gramas de gelo fundido, enquanto o calor fornecido pela peça de chumbo deixa mC gramas de gelo fundido. O calor específico do ferro vale aproximadamente 0,45 J/g · °C e o do chumbo, 0,15 J/g · °C. a) Qual o valor da razão m (^) F/mC? b) Sabendo que mF = 90 g e que o calor latente de fusão do gelo vale 320 J/g, qual o valor da massa M de cada peça metálica? 166. UEM-PR Um motor a combustão consome 10 L de gasolina por hora. Sabe-se que o calor de combustão da gasolina (calor liberado quando ela se queima) é 10 kcal/g e que a sua densidade é 0,75 g/cm 3. Considerando que, em um intervalo de tempo de 2 horas, o motor desenvolve uma potência média de 5 kcal/s, calcule o seu rendimento (em porcentagem). 167. UFPel-RS
Em um forno de microondas 1.500 W – 220 V, co- loca-se um litro de água, a 20 °C, para fazer café. Considerando que toda a energia do forno é utilizada para aquecer a água e que 1,0 cal = 4,0 J, responda às seguintes perguntas. a) Qual é a energia necessária para ferver a água? (Considere o ponto de ebulição da água igual a 100 °C.) b) Para quanto tempo devemos programar o forno, visando a atingir nosso objetivo? c) Considerando que nenhuma energia é perdida e esperando tomar um café a uma temperatura de 80 °C, quanto devemos misturar de água a 30 °C, em uma caneca com capacidade de 300 ml, que contém 3/5 de água fervente?
168. ITA-SP A potência elétrica dissipada por um aquecedor de imersão é de 200 W. Mergulha-se o aquecedor em um recipiente que contém 1 litro de água a 20 °C. Supondo que 70% da potência dissipada pelo aquecedor seja aproveitada para o aquecimento da água, quanto tem- po será necessário para que a temperatura da água atinja 90 °C? (1 cal = 4,2 J) a) 2,1 s d) 1,2 · 10^2 s b) 2,1 · 10^3 s e) 5 · 10^3 s c) 5 · 10 2 s 169. PUC-PR O gráfico mostra a variação de temperatura em função da quantidade de calor absorvida pelas substâncias A e B de massa m (^) A=150 g e m (^) B=100 g.
Misturando-se as duas substâncias: A (m (^) A= 150 g e θA= 60 °C) e B (mB=100 g e θB = 40 °C), a temperatura final de equilíbrio será: a) 55 °C b) 50 °C c) 45 °C d) 60 °C e) 40 °C
170. UFAM Medindo a temperatura de uma amostra de material sólido de massa igual a 200 g em função da quantidade de calor por ela absorvida encontrou-se o diagrama a seguir.
Aquecendo esta amostra até 100 °C e, em seguida, mergulhando-a em 500 g de água (calor específico igual a 1 cal/g · °C) a 40 °C, podemos afirmar que a temperatura final de equilíbrio do sistema vale, apro- ximadamente: a) 32 °C d) 50 °C b) 55 °C e) 60 °C c) 42 °C
171. UFAM
O gráfico representa a temperatura de dois corpos sólidos, A e B, de massas iguais, em função da quantidade de calor Q recebida. Colocando A a 20 °C em contato com B a 100 °C e admitindo que a troca de calor só ocorra entre eles, a temperatura final de equilíbrio em °C é:
a) 50 d) 70 b) 80 e) 90 c) 60
172. Vunesp Após assistir a uma aula sobre calorimetria, uma aluna concluiu que, para emagrecer sem fazer muito esforço, bastaria tomar água gelada, já que isso obrigaria seu corpo a ceder calor para a água até que esta atingisse a temperatura de 36,5 °C. Depois, essa água seria eliminada levando consigo toda essa energia e sem oferecer nenhuma energia para o corpo, já que a água “não tem caloria”. Considerando que ela beba, num dia, 8 copos de 250 mL de água, a uma temperatura de 6,5 °C, a quantidade de calor total que o corpo cederá à água para elevar a sua temperatura até 36,5 °C equi- vale, aproximadamente, à energia fornecida por: a) uma latinha de refrigerante light: 350 mL (2,5 kcal) b) uma caixinha de água-de-coco: 300 mL (60 kcal). c) três biscoitos do tipo água e sal: 18g (75 kcal). d) uma garrafa de bebida isotônica: 473 mL (113 kcal).
e) um hambúrguer, uma porção de batata frita e uma refrigerante de 300 mL (530 kcal) Considere o calor específico da água = 1 cal/g · °C e sua densidade = 1 g/mL
173. UFMS Uma barra de ferro com 800 g de massa, 0,5 m de comprimento, submetida a uma temperatura de 130 °C, é colocada em um reservatório isotérmico iso- lado, que contém 400 g de água a 10 °C. Sendo o calor específico da água 1,0 cal/g · °C, o calor específico do ferro 0,1 cal/g · °C e o coeficiente de dilatação linear do ferro 12 · 10 -6^ °C –1^ , é correto afirmar:
- Quando o sistema atingir a temperatura de equili- brio, o comprimento da barra de ferro aumentará em 0,6 mm.
- Quando a água entra em contato com a barra de ferro, ela recebe 8 kcal da barra de ferro.
- A temperatura de equilíbrio do sistema barra de ferro/água será 30 °C.
- O comprimento da barra de ferro permanecerá inalterado.
- Quando o sistema atingir a temperatura de equilíbrio, o comprimento da barra de ferro terá diminuido 0,6 mm.
- A capacidade térmica da barra de ferro é 80 cal/°C. Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. 174. Unicamp-SP Para resfriar um motor de automóvel, faz-se circular água pelo mesmo. A água entra no motor a uma tem- peratura de 80 °C com vazão de 0,4 L/s, e sai a uma temperatura de 95 °C. A água quente é resfriada a 80 °C no radiador, voltando em seguida para o motor através de um circuito fechado. a) Qual é a potência térmica absorvida pela água ao passar pelo motor? Considere o calor específico da água igual a 4.200 J/kg · °C e sua densidade igual a 1.000 kg/m 3. b) Quando um “aditivo para radiador” é acrescentado à água, o calor específico da solução aumenta para 5.250 J/kg °C, sem mudança na sua densidade. Caso essa solução a 80 °C fosse injetada no motor em lugar da água, e absorvesse a mesma potência térmica, qual seria a sua temperatura na saída do motor? 175. ITA-SP Na determinação do calor específico de um metal, aqueceu-se uma amostra de 50 g desse metal a 98 °C e a amostra aquecida foi rapidamente transfe- rida a um calorímetro de cobre bem isolado. O calor específico do cobre é 0,093 cal/g · °C, e a massa de cobre no calorímetro é de 150 g. No interior do calorímetro há 200 g de água, cujo calor específico é 1,0 cal/g°· C. A temperatura do calorímetro e da água antes de receber a amostra aquecida era de 21,0 °C. Após receber a amostra e reestabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura atingiu 24,6 °C. Determine o calor específico do metal em questão.
