Questões de Concurso Comentadas sobre física térmica - termologia em física

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Q2404610 Física

Os trocadores de calor mais usados na indústria, sobretudo quando são necessárias grandes áreas de troca térmica, são os trocadores de casco e tubo. O casco pode ter um ou dois cabeçotes, dependendo do arranjo. Um dos fluidos passa pelo interior dos tubos e o outro passa pelo casco. Um trocador do tipo casco e tubo está mostrado na figura abaixo:


Imagem associada para resolução da questão

(Fonte: ARAUJO, E. C. C. Trocadores de Calor. São Carlos: Editora da Universidade Federal de São Carlos (EdUFSCar), 108 p., 2017)

A localização dos fluidos no trocador (pelo casco ou pelos tubos) é definida pelas condições do processo e pela facilidade de manutenção. Alguns fatores devem ser levados em conta:


( ) Se as temperaturas são altas o suficiente para requerer o uso de ligas metálicas especiais, localizar o fluido de maior temperatura no casco vai reduzir os custos globais.

( ) O fluido mais corrosivo deve ser localizado nos tubos, o que reduz os custos com ligas metálicas caras.

( ) O fluido que tem mais tendência a incrustar as superfícies de troca térmica deve ser localizado nos tubos.

( ) Geralmente um coeficiente de transferência de calor alto é conseguido localizando-se o material mais viscoso no lado dos tubos, desde que o escoamento seja turbulento.


Sobre os fatores descritos acima, marque V para as afirmativas verdadeiras, F para as falsas e assinale a sequência CORRETA.

Alternativas
Q2114015 Física
Em um laboratório de física, um professor tinha a sua disposição vários sólidos maciços de diferentes materiais para serem usados na realização de alguns experimentos, envolvendo fenômenos térmicos. O professor pegou um sólido de 200 g de um determinado material, o aqueceu até atingir a temperatura de 90° C, e o colocou em um calorímetro ideal com 132 g de água, inicialmente a 20° C e obteve uma a temperatura de equilíbrio térmico de 30° C.
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Consultando a tabela que relaciona todos os materiais que havia no laboratório, pode-se concluir que o sólido utilizado pelo professor era composto por qual material?
Alternativas
Q2112238 Física
Enquanto os sistemas refrigeradores são caracterizados pela transferência Imagem associada para resolução da questão de calor desde uma fonte fria para uma fonte quente devido ao trabalho realizado Imagem associada para resolução da questão um gás no compressor, nas máquinas térmicas ocorre uma transferência de calor Imagem associada para resolução da questão da fonte quente para a fonte fria devido à realização de trabalho Imagem associada para resolução da questão um gás que provoca o brusco deslocamento de um pistão. Uma consequência desta diferença entre esses dois tipos de aparelhos é que as representações das transformações gasosas em gráficos da pressão em função do volume, p x v, possuem sequências diferentes, sendo a expansão a alta pressão característica dos ciclos de sentidoImagem associada para resolução da questão das máquinas térmicas, ao passo que nos sistemas refrigeradores é a compressão que é feita a alta pressão, caracterizando ciclos de sentido Imagem associada para resolução da questão.
Os termos que completam corretamente as lacunas I, II, III, IV, V e VI do texto são, respectivamente:  
Alternativas
Q2015967 Física
A figura mostra, em gráfico cartesiano, como os comprimentos de duas hastes metálicas, A e B, variam em função da temperatura a que são submetidas
57_.png (221×186)

A razão 57_texto .png (40×27) entre os coeficientes de dilatação linear do metal da barra A (αA) e do metal da barra B (αB) é
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Q1975477 Física
   Em um laboratório terrestre, um gás ideal está confinado em um recipiente cilíndrico que contém um êmbolo móvel a uma temperatura de 27 °C e ocupa, inicialmente, um volume de 400 L. Sobre o êmbolo repousa um corpo de massa M, de tal sorte que a pressão do gás é 1,2 . 105 Pa. O gás recebe uma quantidade de calor igual a 6 . 104 J e expande, passando a ocupar um volume de 600 L. 
Com base nessa situação hipotética, adotando R = 8 J/mol.K, massa molar do gás igual a 4 g/mol e 1 cal = 4 J, julgue o item.

A variação da energia interna é igual a 3,6 . 104 J. 
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Q1968602 Física
Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm2 de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes, 20 ℃ em uma extremidade e 130 ℃ em outra. Nessa hipótese, sabendo-se que a condutividade térmica do aço vale 1,1 × 10−2 kcal ∙ m ∙ ℃ ∙ s−1, após alcançado o estado estacionário, o valor do fluxo de calor na barra, devido ao processo de transmissão de calor por condução, é
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Q1967653 Física
O calor e a temperatura são grandezas físicas que fazem parte da nossa rotina, uma vez que estão presentes em diversos contextos do cotidiano. Há, também, a sensação de frio que ocorre em épocas de baixas temperaturas do ambiente. Leia a tirinha a seguir.

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Disponível em: http://blogdoxandro.blogspot.com/2011/08/tiras-n1890-garfield-jim-davis.html. Acesso em: 8 jun. 2022.

De acordo com a análise da tirinha, é correto afirmar que o
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Q1949856 Física
Considere um hectare de Cerrado em chamas, com uma temperatura média de 650 ºC, contendo 20 toneladas de matéria vegetal. Considere, também, que a massa vegetal tenha um calor específico de 1,5 kJ/kg ºC e que o calor latente da água é 2200 kJ/kg. Considerando, ainda, que, para apagar o fogo, deve-se injetar água suficiente para que o calor de vaporização abaixe a temperatura da vegetação em chamas até 50 ºC, assinale o valor que mais se aproxime da quantidade de água, em litros, necessária.
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Q1947376 Física
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      A figura precedente mostra o diagrama P - V, que descreve o ciclo termodinâmico de um motor. A substância de trabalho é um gás ideal simples constituído por moléculas com grau de liberdade g. Os processos AB e CD são processos isotérmicos de expansão e contração respectivamente. O fator de aumento proporcional da pressão 4 e de aumento proporcional do volume 5 são ambos maiores do que 1.

Considerando essas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo gás neste ciclo será dado por 
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Q1947373 Física
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      Considere que n moles de um gás ideal, com calor específico molar a volume constante dado por CV sofra um processo de expansão de um volume V1 para um volume maior V2, descrito no diagrama p - V mostrado na figura precedente (no processo considerado, a pressão é linearmente proporcional ao volume).

Com base nessas informações, considerando que R seja a constante universal dos gases, a variação de entropia SB - SA nesse processo é
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Q1928347 Física
Um sólido tem seu calor específico C variando com a temperatura, conforme mostrado na Figura.  

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Considere as afirmativas a seguir:

I - O sistema é puramente clássico, pois, em altas temperaturas, o calor específico atinge o valor esperado clássico.
II - O valor do calor específico tendendo a zero para T → 0 mostra que existe uma diferença finita entre a energia do estado fundamental e a do primeiro estado excitado.
III - O sólido não obedece à 3ª Lei da Termodinâmica, pois o calor específico tem um valor nulo em T=0.

É correto o que se afirma APENAS em 
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Q1912174 Física

O gráfico a seguir mostra a mudança de fases de uma substância hipotética.


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O equipamento responsável pelo aquecimento da substância fornece uma potência constante de 500 W durante todo o processo.

Diante do exposto, a energia necessária para fazer com que a substância passe do estado líquido para o estado gasoso, em Joule, é de 

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Q1902476 Física
Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém uma pedra de gelo a 0 oC. Injetam-se no calorímetro 50 g de vapor d’água a 100 oC. Considere o calor latente de condensação do vapor d'água igual a 540 cal/g, o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g e o calor específico da água (líquida) igual a 1 cal/goC. Para que, ao ser atingido o equilíbrio térmico, o calorímetro não contenha mais gelo, a massa inicial da pedra de gelo pode valer no máximo
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Q1902475 Física
Um recipiente de vidro de 50 cm3 , na temperatura θ, está cheio até a boca com mercúrio, também na temperatura θ. Quando a temperatura do conjunto sofre um acréscimo Imagem associada para resolução da questão, transbordam 0,60 cm3 de mercúrio que são recolhidos em um tubo (indilatável) adaptado ao recipiente, como ilustram as figuras.

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O coeficiente de dilatação do mercúrio é yHG= 181.10-6 oC -1 , enquanto o coeficiente de dilatação linear do vidro é αV = 7.10-6 oC -1 .
O acréscimo ∆θ ocorrido na temperatura do conjunto foi de
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Q1902464 Física
A figura representa, num gráfico p-V, um processo através do qual determinada massa de um gás ideal evolui entre dois estados de equilíbrio termodinâmico A e B.

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Durante esse processo, o gás recebeu uma quantidade de calor igual a
Alternativas
Q1902452 Física
Um arquiteto construiu um deck de madeira em uma encosta. Para manter o deck na horizontal, foi necessário apoiá-lo em duas colunas de tamanhos diferentes. A maior é de aço, cujo coeficiente de dilatação linear é αaço=12.10-6 oC -1 , e tem, à temperatura ambiente, 4,4 m de comprimento.
A menor é de alumínio, cujo coeficiente de dilatação linear é αAl=22.10-6 oC -1 , e tem, à temperatura ambiente, uma altura h, como mostra a figura.

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Para que o deck permaneça na horizontal seja qual for a variação de temperatura ocorrida, o comprimento h da coluna de alumínio à temperatura ambiente deve ser de
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Q1890187 Física
Em alguns tratamentos contemporâneos contra o câncer, são usadas estruturas nanométricas como pontos e fios quânticos. Nessas aplicações, é desejado que a densidade de estados do material tenha algum formato específico. Por exemplo, para um mar ___________ de elétrons, a densidade de estados por unidade de área, por unidade de energia depende ____________.

Equação de Schrödinger:
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Assinale a alternativa que completa, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.
Alternativas
Q2006003 Física
A tabela a seguir mostra as massas específicas médias de algumas substâncias ou objetos. 17.png (724×437)

Adaptado de: (HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física, volume 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 8ª edição. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009. p.59.).
Ao observar as substâncias Ar e Água na tabela dada, é possível perceber que a pressão influencia significativamente na primeira e muito pouco na segunda. Tal fato nos leva a concluir que
Alternativas
Q1951010 Física
Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 oC.

Imagem associada para resolução da questão


Se o calor específico da água é de 1 cal /goC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.
Alternativas
Q1852077 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


Uma máquina térmica idealizada para operar em um ciclo de Carnot deve apresentar duas transformações isotérmicas reversíveis intercaladas por duas adiabáticas reversíveis. 

Alternativas
Respostas
241: E
242: A
243: E
244: E
245: C
246: B
247: D
248: B
249: C
250: C
251: B
252: D
253: A
254: E
255: C
256: C
257: D
258: B
259: B
260: C