Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

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Q3902436 Física
No estudo da Termodinâmica, o modelo do gás ideal é amplamente utilizado para descrever o comportamento dos gases em diferentes condições. Esse modelo se baseia em algumas suposições fundamentais que simplificam a análise dos sistemas gasosos.
A seguir, apresentam-se três afirmações sobre o gás ideal.

I. As moléculas do gás ideal não exercem forças entre si, exceto nos momentos de colisão, garantindo que o comportamento do gás seja determinado apenas pelo movimento das partículas.
II. As partículas que compõem o gás ideal são consideradas pontos materiais, ou seja, possuem massa, mas seu volume próprio é insignificante quando comparado ao volume total do recipiente que as contém.
III. As colisões intermoleculares bem como as colisões entre as moléculas do gás com as paredes do recipiente são perfeitamente elásticas.

Estão corretas as afirmativas
Alternativas
Q3825830 Física

Em uma escola pública foi instalado um sistema de painéis solares fotovoltaicos para gerar parte da energia elétrica utilizada nas salas de aula. Cada painel possui potência máxima de 200 W e recebe, em média, 5 horas diárias de irradiação solar efetiva. Entretanto, devido a limitações do sistema, apenas 90% da energia solar incidente é efetivamente convertida em energia elétrica.


Durante uma aula, o professor aproveitou o exemplo para discutir com os alunos a conservação e a transformação da energia, explicando que a luz do Sol é convertida em eletricidade, que depois se transforma em outras formas de energia quando usada nos aparelhos da escola.


Com base nessa situação, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Q3825827 Física

O fator de compressibilidade (Z) é uma das melhores formas de se observar o comportamento ideal de um gás.  Z =  ƒ    (T, P)    para os gases reais.



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Assinale a alternativa que expressa corretamente o fator de compressibilidade e seus valores para gases ideais e gases reais, respectivamente. 

Alternativas
Q3825340 Física
Em termologia aplicada a misturas aquosas, dois recipientes contêm 200 g de água a 80 °C e 100 g de água a 20 °C. Em recipiente isolado, a temperatura de equilíbrio será temperatura de equilíbrio próxima de
Alternativas
Q3824610 Física
Durante uma expedição escolar, estudantes realizaram as seguintes observações:

• Mediram temperaturas em diferentes superfícies (areia, água e grama) ao longo de uma manhã ensolarada.
• Compararam a sensação térmica entre sombra e sol pleno.
• Notaram que a água de um pequeno queimador portátil aquecia lentamente ao usar álcool como combustível, enquanto uma chapa metálica aquecia rapidamente.
• Analisaram o efeito de diferentes tipos de radiação (visível, infravermelha e ultravioleta) sobre os objetos expostos.

Com base nas observações apresentadas, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3816202 Física

Durante a operação de um tubo de raios X, o anodo é aquecido devido ao bombardeio de elétrons acelerados. Um dos processos de resfriamento do material do anodo é a irradiação do calor, também conhecida como efeito de corpo negro.


Considerando T a temperatura absoluta que o anodo atinge, seu resfriamento por esse processo é proporcional a

Alternativas
Q3813880 Física
As figuras abaixo apresentam três ciclos termodinâmicos diferentes representados em um diagrama de Temperatura—Entropia. Cada ciclo possui trajetórias distintas, envolvendo processos isotérmicos, adiabáticos e outros, que representam diferentes configurações de máquinas térmicas. Os rendimentos desses ciclos são definidos como nI, nII e nIII, respectivamente.
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Com base na análise das trajetórias e nas características de cada ciclo termodinâmico, qual das alternativas abaixo apresenta corretamente a relação comparativa entre esses rendimentos? 
Alternativas
Q3813879 Física
Uma quantidade de n moles de um gás ideal realiza um processo do estado inicial i para o estado final f, conforme mostrado no diagrama PV abaixo. As quantidades P0 e V0 representam os valores extrapolados da reta sobre os eixos pressão e volume, respectivamente. Considere R a constante universal dos gases ideais. Com base nos dados apresentados, analise as assertivas abaixo:
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I. A pressão e o volume do gás em qualquer estado ao longo da transformação i → f satisfazem a relação PV = P0V0. 
II. A temperatura do gás no processo i → f varia com o volume do gás de acordo com a expressão T = Imagem associada para resolução da questão
III. Considerando que o volume do gás começa muito próximo de zero (V → 0) e aumenta monotonamente até V0, a temperatura máxima possível que o gás pode atingir nesse processo é Tmáx = Imagem associada para resolução da questão

Quais estão corretas?
Alternativas
Q3813878 Física
Sistemas de acionamento de contatos elétricos em dispositivos de automação utilizam propriedades térmicas, como a expansão e a contração de componentes metálicos, para controlar sua posição em função da temperatura. Esses dispositivos geralmente empregam metais com diferentes coeficientes de dilatação para garantir o funcionamento automático. A figura abaixo mostra uma haste de comprimento L, com coeficiente de dilatação linear αA, conectada a um semiaro de raio R, e coeficiente de dilatação linear αB. Essa configuração é utilizada em um mecanismo de termostato, onde a expansão térmica de componentes metálicos causa o movimento necessário para abrir ou fechar contatos elétricos, ajustando a operação do sistema de acordo com a temperatura. Para que o contato elétrico permaneça na mesma posição ao variar a temperatura, isto é, sem aproximação dos pontos P e Q, qual deve ser a razão entre os coeficientes de dilatação linear αAB?
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Alternativas
Q3813355 Física
Considerando duas escalas termométricas lineares A e B, calibradas nas CNTP, com temperaturas de vaporização da água dadas respectivamente por TA e TB, determinou-se a variação entre os pontos de vaporização da água e fusão do gelo para as escalas A e B, obtendo-se os valores ∆A e ∆B respectivamente. Assim, é correto afirmar que a temperatura T que apresenta o mesmo valor numérico nas duas escalas é
Alternativas
Q3813348 Física
A combinação entre motores térmicos e refrigeradores representa uma aplicação prática importante em engenharia, como nos sistemas de cogeração, em que parte do trabalho produzido por um motor pode ser usada para acionar uma máquina frigorífica. Essa análise permite compreender melhor o papel do rendimento e do coeficiente de desempenho (COP), indicador de eficiência energética em sistemas de refrigeração, nos processos reversíveis e reais. Considere um sistema composto por duas máquinas operando em série e sem perda de acoplamento. O motor I funciona entre duas fontes de temperaturas T1 e T3 (T1 > T3), absorvendo da fonte quente uma quantidade de calor Q1 e fornecendo um trabalho W. Seu rendimento é igual a 60% do rendimento de um motor de Carnot operando entre as mesmas temperaturas. O trabalho W, por sua vez, é inteiramente utilizado para acionar uma máquina frigorífica de Carnot (Máquina II) que opera entre temperaturas T3 (fonte quente) e T4 (fonte fria), removendo uma quantidade de calor Q4 da fonte fria. Supondo que, para o sistema aqui descrito, T1 = 600 K, T3 = 400 K e T4 = 300 K, a razão Q4/Q1 é

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Alternativas
Q3811437 Física
Em um experimento didático de termodinâmica, um gás ideal monoatômico é submetido a um ciclo termodinâmico através de um processo quase estático e reversível composto por três etapas distintas: (i) uma expansão isobárica, na qual o volume do gás aumenta de V1 para V2 sob pressão constante P1; (ii) um resfriamento isocórico, em que o volume é mantido em V2 e a pressão é reduzida até um valor P2 (P2 < P1) por meio da troca de calor com um reservatório térmico; (iii) uma compressão adiabática, que retorna o gás ao seu estado inicial, caracterizado pelo volume V1 e pressão P1. Considerando o comportamento do gás ideal e que todas as transformações são quase estáticas, assinale a opção que corresponde à afirmação verdadeira sobre o ciclo. 
Alternativas
Q3810617 Física
Para derreter completamente um bloco de gelo de massa 3,6 quilogramas que está a 0 °C é necessário deixá-lo exposto ao Sol por 8 horas. Sabendo que calor latente de fusão do gelo é igual a 334 kJ/kg e que as dimensões do bloco são 20 cm × 20 cm × 10 cm, assinale a alternativa correta: 
Alternativas
Q3807889 Física
O ensino da Física, conforme as orientações da Base Nacional Comum Curricular (BNCC) e do Currículo Base do Território Catarinense (CBTC), deve promover a alfabetização científica e tecnológica, articulando os conceitos físicos aos contextos socioculturais e produtivos locais. Também deve estimular a argumentação e a compreensão dos processos tecnológicos que envolvem transformações físicas observáveis no cotidiano.
Ao planejar uma aula sobre dilatação térmica dos materiais neste contexto, o professor deve priorizar: 
Alternativas
Q3807886 Física
O airbag de um veículo funciona através de um sistema de sensores que detectam uma desaceleração abrupta em caso de impacto. Esses sensores enviam um sinal para uma unidade de controle que, por sua vez, aciona uma cápsula geradora de gás. Pelo calor gerado por uma pequena faísca, o composto químico conhecido como azida de sódio (NaN₃) se decompõe no interior do inflador rapidamente, liberando uma grande quantidade de gás nitrogênio (N₂) em poucos milissegundos e alcançando uma pressão de pico no interior da bolsa.
Após o disparo, o gás começa a se resfriar e a pressão diminui gradualmente até se igualar à pressão atmosférica. 
                                                              Imagem associada para resolução da questão Durante esse intervalo, o volume do airbag pode ser considerado constante e a quantidade de gás não se altera, caracterizando uma transformação isocórica (P/T = constante), admitindo que o gás no interior da bolsa se comporte como um gás ideal.
Assuma uma bolsa de airbag com capacidade de 80 L, que infla à temperatura de 27 °C e alcança uma pressão máxima de 249 kPa (absoluta). Assinale a alternativa que indica o número de mols de gás contido no airbag no instante do pico de pressão e a temperatura final quando a pressão interna se iguala à pressão atmosférica.
(Dados: R ≈ 8,3 J/(mol.K), 1 atm ≈ 1 × 10⁵ Pa).
Alternativas
Q3807814 Física
Em um sistema isolado, no qual um motor elétrico aciona um gerador, que por sua vez carrega uma bateria, ocorrem diversas transformações energéticas. O princípio fundamental da Física que rege essa sucessão de alterações entre as diferentes formas de energia         
Alternativas
Q3799142 Física
Durante uma aula prática sobre Termodinâmica, um professor de Física apresenta a seus alunos três experimentos distintos com um gás contido em um cilindro provido de pistão móvel, com o objetivo de discutir o princípio da conservação de energia em sistemas termodinâmicos.

Pondere que, em todas as situações, o sistema é ideal: o gás é perfeito, o cilindro e o pistão não trocam calor com o ambiente além do indicado, o atrito é desprezível.

Nos experimentos, o professor observa:

– Situação 1: O pistão se move lentamente enquanto o gás mantém temperatura constante.

– Situação 2: O cilindro é isolado termicamente, o gás se expande realizando trabalho sobre o pistão.

– Situação 3: O pistão é travado, impedindo a variação de volume, enquanto o gás recebe calor de uma fonte externa.

Com base nessas observações e na Primeira Lei da Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3793517 Física
Em uma máquina térmica idealizada, o funcionamento depende da troca de energia entre duas fontes térmicas. A condição básica para que essa máquina realize trabalho é:
Alternativas
Q3793511 Física
Em uma usina termelétrica convencional, a geração de eletricidade ocorre através de uma sequência de transformações energéticas. O componente específico da usina responsável por converter a energia térmica (contida no vapor d'água sob alta pressão) em energia mecânica de rotação, antes que esta seja convertida em energia elétrica pelo gerador, é a:
Alternativas
Q3787071 Física
A água pode ser encontrada na natureza em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Quando deixamos um cubo de gelo fora do congelador e ele derrete, transformando-se em água líquida, ocorre uma mudança de estado físico chamada de: 
Alternativas
Respostas
181: A
182: B
183: D
184: E
185: C
186: D
187: E
188: B
189: C
190: A
191: D
192: C
193: C
194: E
195: B
196: D
197: D
198: A
199: C
200: A