Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

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Q3525147 Física
Balões meteorológicos são utilizados para coletar dados atmosféricos em diferentes altitudes. No lançamento, são preenchidos com um gás menos denso que o ar e, ao serem soltos e subirem pela atmosfera, a diminuição da pressão faz com que o volume do balão aumente.
Suponha que um balão meteorológico foi preenchido com certa quantidade de gás hélio à temperatura de 27 ºC e pressão de 1,0 × 105 Pa. Após ser solto e subir pela atmosfera, a temperatura e a pressão do gás foram diminuindo até que, em certa altitude, atingiram os valores de – 33 ºC e 2,0 × 102 Pa, respectivamente.
Considerando que o balão não se rompeu nesssa altitude, que o gás hélio se comporte como um gás ideal e que não houve variação na quantidade de gás no interior do balão, a relação entre as densidades desse gás dentro do balão na altitude considerada e quando ele foi lançado era
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Q3525146 Física

Há diversas máquinas cujo funcionamento está relacionado com transferências de calor e realização de trabalho mecânico. O diagrama pressão versus volume ilustra a transformação cíclica de certa massa de um gás durante o funcionamento de uma dessas máquinas. 


29.png (253×236)


Durante o funcionamento dessa máquina, em cada ciclo ocorre realização de trabalho 

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Q3525145 Física
Mais de 93% da energia térmica acumulada no planeta desde 1970, por causa do aumento da emissão de gases de efeito estufa, foi absorvida pelos oceanos. Se a mesma quantidade de calor que foi absorvida pelos oceanos ao longo de 2 mil metros de profundidade entre 1955 e 2010 tivesse ido para os 10 quilômetros mais baixos da atmosfera, então essa porção da atmosfera da Terra teria passado por um aquecimento de 36 ºC.
(https://eccaplan.com.br. Adaptado)
Considere que se conheça a variação da temperatura da água nos primeiros 2 mil metros de profundidade dos oceanos entre 1955 e 2010. Para calcular o aquecimento da atmosfera nesse período, foi necessário estimar, para a água dos oceanos e para os gases da atmosfera, nos intervalos de profundidade e de altura considerados, apenas 
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Q3524223 Física
Uma torneira elétrica traz as seguintes especificações de seu fabricante: 220 V; 4000 W. A resistividade da liga metálica que compõe seu resistor é de 1,0 · 10–6 Ω.m, a 20 ºC; o comprimento do resistor é de 4,0 m, e a área de sua secção transversal mede 4,0 · 10–7 m2 , medidas estas de variação desprezível durante seu uso. A resistência desse resistor varia com a temperatura segundo uma lei análoga à lei da dilatação linear e seu coeficiente de temperatura vale 2,0 · 10–3 ºC–1 .
Assim, ao ser usado corretamente, o resistor dessa torneira deverá atingir a temperatura aproximada, em ºC, de
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Q3524222 Física
Um cubo de gelo a 0 ºC é colocado em um calorímetro ideal, inicialmente em equilíbrio térmico com uma massa de água a 24 ºC. O sistema, água e gelo, está isolado termicamente.
O gráfico que representa a variação da energia interna total (U) do sistema, em função do tempo (t) é
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Q3524221 Física
Certa massa de um gás ideal sofre o processo termodinâmico indicado no gráfico da pressão (P) em função do volume (V) a seguir.

Imagem associada para resolução da questão

Mediante a análise desse processo, pode-se afirmar que, nessa transformação,
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Q3524220 Física
Apesar das variações térmicas do ambiente, o corpo humano é capaz de manter sua temperatura através de diferentes processos de produção e transmissão de calor. A transpiração é um desses processos e permite ao corpo liberar cerca de 2448 kJ/kg de suor que evapora.
Estima-se que, em média, liberamos 25 mL de suor por hora. Se a densidade do suor for aproximada a 1 g/mL, em uma hora, a taxa de transferência de calor do corpo humano para o ambiente por meio da evaporação é:
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Q3524218 Física
Professores de Física da Universidade Federal do Ceará desenvolveram um simulador do Dilatômetro, equipamento de laboratório que permite determinar o coeficiente de dilatação linear de sólidos em forma de “tubos”.
Com um sistema de temperatura por banho térmico, a simulação proporciona experiências similares às esperadas em atividades práticas em laboratório. O gráfico abaixo, por exemplo, reúne os dados coletados para cinco sólidos com o mesmo comprimento inicial (L0 ) submetidos à mesma variação de temperatura (∆T).
Imagem associada para resolução da questão

(https://www.laboratoriovirtual.fisica.ufc.br/dilatacao-termica. Acesso em: 06.12.24)
Ao realizar a simulação, coletar os dados, traçar e analisar o gráfico, é correto afirmar, sobre o coeficiente de dilatação linear (α), que
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Q3524217 Física
Os galpões industriais utilizam diferentes alternativas para garantir o conforto térmico dos ocupantes e preservar seus materiais. Uma dessas alternativas promove a renovação do ar através da instalação de ventiladores no interior, que movem o ar; exaustores no teto do galpão, que permitem a saída desse ar; e, portas e janelas, que permitem a substituição do ar.
Imagem associada para resolução da questão


(https://www.3tc.com.br/blog/climatizador-para-galpao/. Acesso em 05.12.24)
O processo físico que explica a redução da temperatura e a melhora da qualidade do ar no interior do galpão é a 
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Q3505048 Física
Um aquecedor solar de 5 m² de área é utilizado para aquecer água em uma residência. O aquecedor recebe irradiação solar a uma taxa de 600 W/m², operando com eficiência de 60%. O equipamento é capaz de aquecer 2,4 litros de água por minuto. Considerando a densidade da água de 1000 kg/m³ e seu calor específico de 4200 J/kg.K, assinale a alternativa que apresenta o valor que corresponde ao aumento de temperatura da água após passar pelo aquecedor. 
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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:
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Q3504329 Física
Um calorímetro contém 50 g de gelo a 0°C, cujo calor latente de fusão é 80 cal/g e está em equilíbrio térmico com essa amostra. 100 g de água morna à temperatura de 60 °C, cujo calor específico é de 1,0 cal/g°C são adicionadas ao calorímetro, resultando na fusão do gelo e na alteração da temperatura da mistura, até que todo sistema esteja em equilíbrio térmico a 10 °C. Sendo assim, a quantidade de calor transferida para o calorímetro, durante esse processo, é de
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Q3504324 Física
Uma indústria funciona como uma grande máquina térmica, com caldeira que atinge temperatura máxima de 420 °C. Considere que, como fonte fria, é utilizada a água corrente de um rio cuja temperatura média é de 30 °C e que o rendimento dessa máquina é de 50 % do rendimento máximo. Diante da situação posta, é correto afirmar que a cada 100 joules fornecidos pela fonte quente, é realizado um trabalho de aproximadamente
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Q3504312 Física
Em um experimento de laboratório, um fio condutor de cobre, com resistência elétrica de 5,0 ohms é submerso em um recipiente contendo 500 ml de água. O fio está isolado eletricamente da água e uma corrente elétrica de 2,0 amperes é aplicada ao fio durante 7,0 minutos. Considerando que todo o calor gerado pelo Efeito Joule é absorvido pela água, que seu calor específico é 4,20 J/g°C e que sua densidade é 1,0 g/ml, o aumento da temperatura da água é de 
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Q3503416 Física
Um sistema absorve calor expandindo-se de 1.000 L para 4.000 L, contrapressão constante de 3 atm. Se ΔN para o processo é zero, quantos quilojoules de calor são absorvidos?
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Q3501211 Física
Durante a análise de um ciclo termodinâmico ideal de potência, um motor térmico opera entre duas fontes térmicas:
• uma fonte quente a 600 K • e uma fonte fria a 300 K.
Sabendo que o ciclo segue o modelo ideal de Carnot, assinale a alternativa que apresenta a eficiência térmica máxima teórica possível para esse sistema:
Alternativas
Q3499790 Física
Um sistema fechado contendo 2 kg de água, passa por um processo em que sua pressão é mantida constante em 500 kPa. A água inicialmente está como líquido saturado e, após receber calor, atinge a temperatura de 250°C. Considere o volume de controle fixo e despreze quaisquer perdas para o ambiente.

Agora, considere os seguintes dados para Água:
• A 500 kPa:
Temperatura de saturação (Tsat) = 151,86°C. hf=640,04 kJ/kg. hg=2748,7 kJ/kg. sf=1,8607 kJ/kg.K. sg=6,8207 kJ/kg.K.
• A 500 kPa e 250°C (vapor superaquecido):
 h=2961,0 kJ/kg.  s=7,2359 kJ/kg.K.


Dessa forma, a variação de entropia específica da água durante esse processo, e a quantidade de calor total transferida para a água, são, respectivamente: 
Alternativas
Q3492233 Física
Máquinas térmicas estão presentes no cotidiano em motores de automóveis e usinas termelétricas. Essas máquinas realizam a conversão de calor em trabalho mecânico, porém nem toda a energia térmica é transformada em energia útil. Com base nesses conceitos, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3474631 Física
Identifique o nome do processo de mudança de estado físico da água em que ocorre a passagem direta da fase sólida para a fase gasosa.
Alternativas
Q3444908 Física
Considerando aspectos da termodinâmica, assinale a opção correta.
Alternativas
Respostas
281: A
282: C
283: D
284: B
285: D
286: E
287: C
288: A
289: B
290: B
291: C
292: A
293: B
294: C
295: B
296: A
297: A
298: C
299: C
300: E