Questões de Concurso Comentadas sobre física térmica - termologia em física

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Q3707656 Física
Julgue as sentenças abaixo como VERDADEIRAS (V) ou FALSAS (F).

( ) A segunda lei da termodinâmica afirma que em processos irreversíveis a entropia total do universo aumenta.
( ) O rendimento de uma máquina térmica real é sempre inferior ao de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas.
( ) O zero absoluto (0 K) é alcançável por processos finitos de resfriamento.

A sequência correta é:
Alternativas
Q3647071 Física
No estudo das transformações termodinâmicas, a relação entre pressão e volume em um processo isotérmico de gás ideal conduz a uma equação que fundamenta o comportamento inversamente proporcional dessas variáveis. Tal equação (P.V = k) é conhecida como:
Alternativas
Q3587538 Física
Uma cozinheira inexperiente quer planejar as ações que pode desenvolver em paralelo durante o preparo de uma macarronada. Para estimar o tempo para ferver (100 ºC) os 3 L de água necessários para o cozimento do macarrão, ela verifica a temperatura ambiente (24 ºC) e a potência de seu fogão (2.100 W).
Se considerar a densidade da água igual a 1 kg/L e o calor específico da água igual a 4,2 J/(g.ºC), ela terá aproximadamente quantos minutos para preparar o molho até a fervura da água, ou seja, até a água atingir 100 ºC?
Alternativas
Q3587536 Física
O diagrama a seguir sintetiza as etapas de funcionamento do motor, os processos envolvidos e a variação das grandezas pressão e volume:


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Denominado ciclo de Otto, o diagrama permite identificar as várias transformações ocorridas durante um ciclo do motor. Sobre os processos representados, é correto afirmar que _________ é uma transformação do tipo _________.

As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por:

Alternativas
Q3578411 Física
Uma máquina térmica executa quatro processos termodinâmicos no intervalo de tempo t = 1,0 s: processo de A até B, chamado processo AB; processo de B até C, chamado processo BC; processo de C até D, chamado processo CD e processo de D até A, chamado processo DA. Cada estado termodinâmico pode ser representado por um ponto que contém valores de pressão e volume, como mostra a tabela a seguir:


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A partir desta tabela foi elaborado um diagrama, como apresentado abaixo. 


Imagem associada para resolução da questão


A partir destas informações podemos afirmar sobre esta máquina térmica:
Alternativas
Q3541140 Física
Uma amostra de 2,0 mols de um gás ideal inicialmente ocupa um volume de 10,0 L a uma temperatura de 300 K e pressão P1. O gás passa por um processo em três etapas:

1. expansão isotérmica: o gás duplica seu volume à temperatura constante;
2. compressão isocórica: a pressão do gás triplica, sem variação de volume;
3. aquecimento isocórico: o gás é aquecido até que sua temperatura alcance 1200 K e sua pressão duplique.

Qual será a pressão do gás após a terceira etapa?
Dados: R = 0,08atm.L/mol.K 
Alternativas
Q3541131 Física
O comprimento de uma barra metálica varia com a temperatura de acordo com a função quadrática:

L(T)=L0.(1 + αT+ βT2 ), em que:
• L0 = 2,0m é o comprimento inicial da barra a T = 0 ºC;
• α = 1,5.10−5ºC−1 é o coeficiente de dilatação linear;
• β = 3,0.10−8°C−2 é um fator de correção térmica.

Diante disso, qual será o comprimento da barra quando a temperatura atingir 500 °C? 
Alternativas
Q3541130 Física
A potência fornecida por uma fonte de calor depende do tempo conforme a função P(t) = 100 + 20t, em que t está em minutos e P em Watts. Essa fonte é usada para aquecer uma amostra de água, aumentando sua temperatura em 75 ºC ao longo de 5 minutos. Considere que toda a energia fornecida pela fonte tenha sido transferida integralmente para a amostra. Tendo isso em vista, determine a massa da amostra em gramas e assinale a alternativa correta.
Dados: Calor específico da água:1 cal/gºC. 1 cal = 4 J.
Alternativas
Q3532489 Física
Um aquecedor elétrico cuja resistência elétrica é de R = 7,33 Ω, é usado como fonte de calor para aquecer uma quantidade de 10 litros de água, que inicialmente encontra-se 18 oC. Este aquecedor deverá ser alimentado com uma tensão de 220 V e quando na potência máxima consume aproximadamente 30 A de corrente elétrica. Se este aquecedor ficar ligado por 5 minutos, qual é a temperatura que a água atinge?

Note e adote:
cágua ~ 4,2 kJ/kg.K
dágua = 1 
Alternativas
Q3531385 Física
Um físico transferiu uma massa de gás perfeito à temperatura de 18,7 °C para outro recipiente com volume 12% maior. Ele teve de aquecer o gás para manter a pressão constante. Considerando o comportamento ideal do gás, o aquecimento necessário foi de aproximadamente
Alternativas
Q3531384 Física
A “matka”, como é chamado o pote de barro na Índia, é utilizada para conservar a água a uma temperatura menor do que a ambiente. A explicação para esse fenômeno é:
Alternativas
Q3531383 Física
Uma barra de zinco e uma de alumínio têm o mesmo comprimento à temperatura de 0 °C. A 150 °C, seus comprimentos diferem de 0,3 cm. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do zinco é igual a 26 x 10-6 °C-1 e o do alumínio vale 22 x 10-6 °C-1. O comprimento das barras a 0 °C é igual a
Alternativas
Q3531382 Física
Em uma cidade, onde a pressão atmosférica vale 1 atm, observou-se que a coluna de mercúrio de um termômetro mede 5,0 cm quando em equilíbrio térmico com gelo em fusão, e 15,0 cm quando em equilíbrio térmico com água em ebulição. Quanto mediria a coluna a 25°C?
Alternativas
Q3531246 Física
Um motor térmico, com fluido de trabalho dado por um gás ideal monoatômico, percorre um ciclo termodinâmico, constituído por três processos quase estáticos AB, BC e CA, representados no diagrama P×V a seguir.  


A partir das informações fornecidas pela situação hipotética precedente, julgue o próximo item. 

A variação de entropia por mol de fluido de trabalho no processo CA é igual a - 5/2 R ln 3, em que R corresponde à constante universal dos gases. 
Alternativas
Q3531245 Física
Um motor térmico, com fluido de trabalho dado por um gás ideal monoatômico, percorre um ciclo termodinâmico, constituído por três processos quase estáticos AB, BC e CA, representados no diagrama P×V a seguir.  


A partir das informações fornecidas pela situação hipotética precedente, julgue o próximo item. 

A diferença entre o calor fornecido ao motor e o calor perdido por ele em um ciclo é menor que a metade da energia interna do fluido de trabalho no estado termodinâmico, representado pelo ponto A no diagrama P×V. 
Alternativas
Q3527515 Física

Um bloco de 5,0 kg de ferro (calor específico c = 0,45J⋅g⋅ –1oC–1 ) a 25 º C é aquecido até atingir 75 º C.



A quantidade de energia térmica necessária para esse aquecimento é, aproximadamente,

Alternativas
Q3526107 Física

Observe a situação, em que o suco está inicialmente na temperatura ambiente de 29 ºC.



Imagem associada para resolução da questão



(https://pt.pngtree.com/freepng/two-ice-cubes_13022316.html https://www.virtualsaude.com.br/replica-de-suco-de-laranja- -no-copo-200-ml-unidade-p440 l. Adaptado)




Supondo que o suco tem o mesmo calor específico e densidade que a água, a temperatura final, em graus Celsius, após o derretimento de dois cubos de gelo, será de aproximadamente 

Alternativas
Q3526106 Física

Observe a notícia.



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(https://revistapesquisa.fapesp.br/ cerveja-gelada-por-mais-tempo/. Adaptado)



Um estudo recente analisou como o formato de copos influencia a manutenção da temperatura da cerveja. Considerando os princípios da termodinâmica, copos com base estreita e boca larga ajudam a manter a cerveja gelada por mais tempo, pois

Alternativas
Q3525538 Física
Observe o gráfico com o comportamento de absorção de calor de dois corpos materiais, A e B, com mesma massa.

Q41.png (310×228)

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

Ao se colocar o corpo B a 12 °C em contato com A a 60 °C, admitindo que a troca de calor ocorra somente entre eles, a temperatura final de equilíbrio, em °C, será
Alternativas
Q3504330 Física
Um gás ideal sofre uma transformação cíclica reversível, ABCDA, conhecida como Ciclo de Carnot, conforme apresentado na figura a seguir, em forma de diagrama PxV. 

Q25.png (394×280)
Fonte: FUNCERN, 2025.

O ciclo possui quatro etapas bem definidas apresentadas a seguir.

AB - compressão isotérmica
BC - compressão adiabática
CD - expansão isotérmica
DA - expansão adiabática

De acordo com as informações apresentadas e considerando os princípios norteadores da termodinâmica, é correto afirmar que:
Alternativas
Respostas
21: A
22: D
23: E
24: C
25: E
26: C
27: C
28: B
29: D
30: D
31: A
32: D
33: D
34: C
35: E
36: A
37: E
38: D
39: C
40: C