Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

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Q3578408 Física
Um Anel de Gravesande é um equipamento presente em laboratórios de Física. Ele consiste de um anel feito com um metal (geralmente cobre) e uma esfera feita com um outro metal (geralmente aço). À temperatura ambiente, o diâmetro interno do anel e o diâmetro da esfera possuem medida muito próxima, de forma que a esfera não passa através do orifício do anel mas se encontra na iminência de passar. A figura abaixo ilustra um Anel de Gravesande.

Q55_1.png (264×344)

A tabela abaixo apresenta o coeficiente de dilatação linear para o aço e para o cobre.

Q55_2.png (330×58)

Um professor de Física realiza o seguinte experimento para seus alunos: mergulha-se o anel de cobre e a esfera de aço em água fervente (100°C) e aguarda-se o equilíbrio térmico ser atingido. Em seguida, o professor tenta passar a esfera de aço pelo orifício do anel. Qual das alternativas abaixo melhor explica o resultado obtido pelo professor?
Alternativas
Q3573717 Física

O conceito de temperatura de um sistema pode ser explicado em termos de comportamento de seus átomos e moléculas por meio do modelo cinético-molecular, segundo o qual os materiais são constituídos por partículas e espaços vazios. Essas partículas são infinitamente pequenas e se movimentam continuamente nesses espaços.


Fonte: Mortimer E. et al. Matéria, energia e vida, uma abordagem interdisciplinar − transformações e conservação. São Paulo: Editora Scipione, 2020.



Portanto, como a temperatura expressa o grau de agitação térmica dos átomos e das moléculas de um corpo, identifique a alternativa que contenha a informação CORRETA. 

Alternativas
Q3564445 Física
Processos termodinâmicos podem ser estendidos a partículas relativísticas, como um gás de fótons. Considere, por exemplo, uma radiação eletromagnética inicialmente confinada em uma cavidade de volume V, a qual está em equilíbrio térmico com as paredes da cavidade a uma temperatura T. Essa radiação se comporta como um gás de fótons, cuja energia interna é dada por



Imagem associada para resolução da questão
Alternativas
Q3564444 Física
Em um recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente, uma quantidade de água de massa mA = 80 g encontra-se inicialmente a uma temperatura inicial TA = 60 °C. Um cubo de gelo com massa mB = 20 g a T0 = 0 °C é introduzido no interior do recipiente. Sabe-se que o calor específico da água é c = 1,0 cal/g °C e o calor latente de fusão do gelo a 0 °C é L = 80 cal/g. Qual é a variação de entropia total do sistema ao atingir o equilíbrio térmico em unidades de cal ⋅ K−1?
Alternativas
Q3560131 Física
Em qual dos seguintes cenários a Primeira Lei da Termodinâmica (Lei da Conservação de Energia) é mais apropriadamente aplicada? 
Alternativas
Q3560129 Física
Qual é o nome da lei que afirma que a pressão de uma quantidade fixa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta, desde que a pressão seja mantida constante?
Alternativas
Q3559394 Física
Em 1807, Fourier (1768-1830) apresentou um artigo para a Academia de Ciências da França que revolucionou a matemática na época. Ele descreveu o problema da propagação do calor em barras, chapas e sólidos metálicos. Mais tarde, William Thomson (1824-1927), mais conhecido como Lord Kelvin, ou simplesmente Kelvin, também se interessou pelo problema dando grandes contribuições, e chegou a afirmar que sua carreira como físico-matemático fora influenciada por Fourier. A frase mais famosa atribuída a Fourier é: "O estudo profundo da natureza é a fonte mais rica de descobertas matemáticas".

Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 41, no 3, e20180245 (2019) www.scielo.br/rbef DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2018-0245 (Adaptado)

No laboratório de Física foi testado o aparato experimental para analisar o comportamento térmico de uma barra metálica. A situação do aparato experimental é descrita da seguinte forma: Considere uma barra metálica, com coeficiente de condutividade térmica k, e área de seção transversal A, a barra encontra-se envolvida com material que não permite a propagação do calor para o meio externo. Os dois reservatórios encontram-se com temperaturas T2 e T1 respectivamente, com T2 > T1. Algumas analises foram realizadas considerando o regime estacionário, das quais destacam-se três:

Q19_1.png (325×197)

I- O fluxo de calor na barra é no sentido do reservatório Q (Temperatura T2), para o reservatório F (Temperatura T1).
II- A temperatura no ponto P, ponto próximo à extremidade do reservatório da fonte quente Q19_2.png (156×53)
III- A temperatura no ponto P, ponto próximo à extremidade do reservatório da fonte quente Q19_3.png (149×41)

É VERDADEIRO o que se afirma apenas em
Alternativas
Q3559393 Física
Desde o início do século XIX, a temperatura é reconhecida como um dos pontos-chaves do ensino básico de Física, dada sua importância na caracterização e determinação de inúmeros fenômenos físicos, químicos e biológicos [Pires, 2006, p. 105]. A temperatura é uma das grandezas físicas mais conhecidas e citadas que está inserida no cotidiano das pessoas por meio dos jornais, rádios, televisão, previsões meteorológicas, equipamentos eletrodomésticos etc. Pode-se percebê-la de várias maneiras, por exemplo, para saber quão quente ou frio está um determinado corpo em relação a outro corpo de referência, ou ainda como indicadora do sentido da troca de energia na forma de calor entre o corpo e sua vizinhança [Marques, 2009].

VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais do XXIII Workshop de Informática na Escola (WIE 2017) (Adaptado) 

Em um laboratório de Física deseja-se realizar um experimento utilizando uma relação matemática entre o comprimento de uma coluna de mercúrio e a relação com os pontos fixos de fusão e ebulição da água à pressão normal. A relação destaca-se da seguinte forma: o comprimento da coluna de mercúrio registra 8,0 cmHg, quando imerso em um banho de (água+ gelo) (0ºC), e 42,0 cmHg, quando imerso em água fervendo à (100ºC). Após a realização do experimento, deseja-se obter duas informações:

I- O valor registrado na escala Fahrenheit (ºF), quando a coluna de mercúrio registrar Th = 24, 0 cmHg;
II- O coeficiente angular da reta (m) correspondente à função TF = mTh + n.

Dentre as alternativas abaixo, assinale aquelas que tem os valores respectivamente correspondidos:
Alternativas
Q3559392 Física
É muito comum em parque de diversões o brinquedo da montanha russa, que permite sensações diversas em trechos em que o corpo é submetido a ações de forças, como também trechos de grandes acelerações e desacelerações. Em um problema hipotético, considere um carrinho de massa 0,5 kg que desliza por um trilho curvo a partir do repouso no ponto A, de acordo com a figura abaixo (desconsidere qualquer efeito de rolamento). O trecho de A para B não tem atrito e o trecho de B a C tem atrito. Agora considere que toda energia mecânica dissipada no trecho B a C, considerando que a esfera chega em C em repouso, fosse convertida (módulo) em forma de calor para aquecer 100 g de água. Qual o valor aproximadamente para a variação de temperatura registrada para o aquecimento da água?

Dados: 1 cal = 4,2 J; calor específico da água: 1 cal/gºC; g = 10m/s2

Q17.png (264×154)
Alternativas
Q3543818 Física

Complete a expressão:


A primeira lei da termodinâmica está associada ________________. 

Alternativas
Q3541785 Física
De acordo com a apostila do Curso de Formação Profissional Para Perito Criminal Classe A, Nível I/2024, assinale a alternativa INCORRETA. 
Alternativas
Q3541145 Física
Um pêndulo simples é composto por um fio de comprimento L0 e uma esfera presa ao final do fio. À temperatura inicial, o período do pêndulo é T0. Ao sofrer uma variação de temperatura Δθ, seu comprimento passa a ser LF e o período passa a ser TF. Considerando α o coeficiente de dilatação do material constituinte do fio e g a aceleração da gravidade local, determine a expressão para a variação de temperatura Δθ e assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q3541142 Física
Os painéis solares são projetados para absorver a maior quantidade possível de energia da luz solar e convertê-la em eletricidade. No entanto, parte da energia absorvida aquece o painel, que então emite radiação térmica de acordo com o comportamento de um corpo negro ideal. Considere um painel solar de 2,0 m² com emissividade e = 0,85 operando a uma temperatura de 27 ºC. Sabendo que a constante de Stefan-Boltzmann é σ = 5,6.10−8W/m²K⁴, qual é o valor aproximado da potência térmica total irradiada pelo painel para o ambiente?
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
Q3541123 Física
Uma usina termelétrica opera um ciclo de Carnot entre dois reservatórios térmicos: um a 800 K e outro a 300 K. A usina recebe 500 MJ de calor da fonte quente por ciclo e realiza trabalho sobre um gerador elétrico. No entanto, devido a perdas operacionais e imperfeições no sistema, a eficiência real da usina é 60% da eficiência teórica do ciclo de Carnot. Com base nessas informações, qual é o trabalho efetivo realizado pela usina em cada ciclo?
Alternativas
Q3541120 Física
Considerando o estudo dos gases, assinale a alternativa correta a respeito das definições de gás ideal, gás perfeito e vapor.
Alternativas
Q3541064 Física
Um sistema contendo uma massa de gás pode sofrer transformações termodinâmicas quando absorve ou cede uma quantidade de calor Q; quando um trabalho W é realizado pelo sistema ou sobre o sistema; e quando o sistema sofre uma variação de sua energia interna ∆U. Se considerarmos um sistema contendo uma massa fixa (n constante) de gás ideal, é correto afirmar que:
Alternativas
Q3541059 Física
Considere que uma indústria de vinho encha suas garrafas de modo a deixar um espaço livre (ullage) de 6,0 mL entre a rolha e o nível de vinho, com o vinho a 68ºF. Considera-se que, a cada 1ºF de aumento na temperatura, o volume do ar (volume de ullage) diminui 0,16 mL, devido à dilatação do vinho. Se tomarmos a pressão inicial de 110 kPa dentro do espaço livre e tratando o ar como um gás ideal, qual será a pressão após um aumento de 20ºF?
Alternativas
Respostas
361: D
362: B
363: A
364: E
365: C
366: B
367: B
368: A
369: A
370: C
371: D
372: C
373: D
374: C
375: C
376: B
377: E
378: C
379: B
380: D