Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

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Q3921851 Física
Para fazer uma obra de arte utilizando vidro, um artesão aquece 200 g de vidro moído inicialmente à temperatura de 20 ºC, até 1520 ºC. Sabendo que o calor específico do vidro é 0,15 cal/(g ⋅ ºC), a quantidade de calor que essa massa de vidro deve absorver até atingir a temperatura desejada é de 
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Q3921850 Física
De 1960 a 1980, a antiga União Soviética desenvolveu um ambicioso programa de exploração de Vênus, lançando dezenas de sondas. Uma delas, a Kosmos 482, devido a uma falha, não deixou a órbita da Terra, permanecendo como lixo espacial por 53 anos, até sua reentrada na atmosfera, em 2025.

Q45.png (305×212)
(https://veja.abril.com.br. Adaptado.)

A sonda Kosmos 482 foi construída para resistir à temperatura do planeta Vênus, de 460 ºC. Sabendo que 32 ºF correspondem a 0 ºC e que 212 ºF correspondem a 100 ºC, a temperatura de Vênus, na escala Fahrenheit, corresponde a 
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Q3921646 Física
Um fio, de comprimento inicial L0, é feito de um material que possui coeficiente de dilatação linear α. Quando este fio experimenta uma variação de temperatura igual a ∆θ, seu comprimento aumenta em ∆L. Se esse fio tivesse a metade do comprimento inicial, Imagem associada para resolução da questãopara que seu comprimento aumentasse em ∆L, ele deveria experimentar uma variação de temperatura igual a:
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Q3917662 Física
“A primeira máquina refrigeradora foi construída em 1856 pelo engenheiro australiano James Harrison (1816-1893), que tinha sido contratado por uma fábrica de cerveja para produzir uma máquina que refrescasse o produto durante o seu processo de fabricação, e para a indústria de carne processada para exportação.”

Fonte: Wikipedia.

Sobre a geladeira doméstica convencional, podemos afirmar que:

I. A energia térmica que sai dos alimentos chega até o congelador, principalmente, por radiação.
II. As paredes normalmente são intercaladas com material isolante, com o objetivo de evitar a entrada de calor por condução.
III. As grades das prateleiras são vazadas para favorecer a condução do calor que sai dos alimentos até o congelador.

Assinale a alternativa CORRETA: 
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Q3911008 Física
A estação meteorológica do Simepar (Sistema de Tecnologia e Monitoramento Ambiental do Paraná), no Distrito de Entre Rios (Guarapuava), registrou, logo no início da manhã do dia 24/06/2025, temperatura negativa de −2,8 ◦C. Naquele momento, uma porção de gelo com massa de 500 g foi retirada de uma superfície e guardada em um recipiente fechado, sem trocas de calor com o meio ambiente. Na sequência, o gelo foi aquecido até o completo derretimento e, ao final do processo, a temperatura final dessa porção ficou em torno de 40 ◦C.
Considerando o procedimento realizado e os conceitos sobre termologia, assinale a alternativa correta.
(Dados: Latente de fusão da água: 80 cal/g. Calor específico da água: 1,0 cal/g◦C. Calor específico do gelo: 0,5 cal/g◦C. Use Q =m·LeQ=m·c·∆t.)
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Q3908213 Física
Um tubo vertical e de altura H, cuja área da seção transversal uniforme vale S, possui duas porções, uma inferior fechada e uma superior aberta para a atmosfera. As duas porções estão separadas por um êmbolo isolante móvel de espessura e massa desprezíveis. A seguir, a porção inferior do tubo é preenchida com um gás ideal à temperatura T, e a porção superior, com um fluido de densidade D. Nessa configuração, o gás se encontra em equilíbrio e ocupa um volume igual à metade do volume total do tubo. Posteriormente, o gás na porção inferior é aquecido até uma temperatura T’>T, tal que, atingido o equilíbrio, metade do volume do fluido presente na porção superior do tubo extravasa. Sabendo que a pressão atmosférica local equivale à pressão hidrostática exercida por uma coluna de altura H do fluido de densidade D aqui utilizado e que a expansão térmica do fluido na porção superior do tubo durante o aquecimento do gás é negligenciável, a temperatura T’ é dada, em termos de T, por
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Q3908199 Física
Um fogão por indução apresenta um rendimento maior que o fogão a gás, cujo redimento médio de conversão de energia em calor útil varia entre 30% e 60%, dependendo do modelo e do uso. Para investigar o rendimento de um fogão por indução, realizou-se o seguinte experimento: uma massa M de gelo a 0 °C foi completamente fundida, transformando-se em água líquida também a 0 °C, utilizando uma energia E fornecida pela boca do fogão. Sabendo que L é o calor latente de fusão do gelo, considerando que todas as grandezas estão em unidades do Sistema Internacional de Unidades (SI), o rendimento η da boca do fogão por indução para fundir o gelo neste processo, pode ser calculada por 
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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
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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.

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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.



Imagem associada para resolução da questão




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

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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
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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.
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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

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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.
Imagem associada para resolução da questão
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? 
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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 P − V 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:
Imagem associada para resolução da questão
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 αA/αB?
Imagem associada para resolução da questão
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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
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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

Imagem associada para resolução da questão
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
Respostas
261: D
262: A
263: C
264: B
265: B
266: D
267: A
268: A
269: B
270: D
271: E
272: C
273: D
274: E
275: B
276: C
277: A
278: D
279: C
280: C