Questões de Concurso Sobre física térmica - termologia em física

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Q1951013 Física
A entropia é uma quantidade fundamental para a descrição de fenômenos térmicos. Para além de sua interpretação estatística a partir de modelos microscópicos para descrever os fenômenos termodinâmicos, que ficou bastante popular, é bastante simples seu emprego para descrever fenômenos simples macroscópicos usando sua definição macroscópica: dada em termos do calor trocado entre o sistema e o meio, a temperatura do sistema e a temperatura do meio - argumentando pelo significado fundamental dessa quantidade, e que determina a irreversibilidade e a ocorrência (espontaneidade) dos fenômenos termodinâmicos. Considere: 273 g de gelo que derrete completamente, que o processo é realizado com o gelo a 0 oC, que o calor latente do gelo é de 80 cal/g, e que 1 cal = 4,2 J. Nessa situação, com o meio externo à temperatura fixa em 27oC (chamada também de entropia do universo) temos que a variação da entropia do meio é de aproximadamente -306J/K. Assinale a alternativa correta com respeito à variação da entropia total (sistema + meio).
Alternativas
Q1951012 Física
O resfriamento de um corpo depende da taxa de transferência de calor entre o corpo e as imediações que pode ser modelada como proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e o meio - o que corresponde à chamada Lei de Newton do resfriamento. Admita que o ambiente está à temperatura fixa e que o corpo, que está inicialmente mais quente que o meio, é muito menor que o meio exterior. Com respeito à dinâmica da temperatura do corpo, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q1951011 Física
O ciclo de Carnot consiste de uma elaboração fundamental à Termodinâmica que possibilitou identificar o papel da irreversibilidade dos processos térmicos e a natureza do calor. Um inventor alega ter construído uma máquina térmica que, operando em ciclos, entre 27 oC (temperatura ambiente) e com uma fonte de calor à temperatura de cerca de 327 oC tem rendimento aproximado de 90%.
Sobre o julgamento técnico desta máquina, que respeita a Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q1951010 Física
Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 oC.

Imagem associada para resolução da questão


Se o calor específico da água é de 1 cal /goC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.
Alternativas
Q1951009 Física
A Amazônia é fundamental para o regime de chuvas, de ventos e do clima no Brasil. Não apenas a produção agrícola do país é dependente da água das chuvas, como também o sistema elétrico nacional é fortemente dependente da hidreletricidade. Portanto, a preservação da Amazônia é fundamental ao Brasil. Isso se deve muito em virtude do fenômeno dos “rios aéreos”, estudado por pesquisadores brasileiros como Antônio Nobre - que observa: "Na Amazônia, temos 5,5 milhões de quilômetros quadrados ocupados por florestas nativas, com aproximadamente 400 bilhões de árvores dos mais variados tamanhos. (...) Nós fizemos a conta, que também foi verificada de forma independente, e surgiu o incrível número de 20 bilhões de toneladas (ou 20 bilhões de litros) de água que são produzidos todos os dias pelas árvores da Bacia Amazônica".
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/brasil-41118902
Em caráter de estimativa, vamos avaliar o efeito da umidade em termos calorimétricos. Suponha o experimento de calorimetria onde dois aquários vedados são utilizados. Em um deles (A) há ar seco e no outro (B) o ar é úmido em 80%. O ar seco tem calor específico de 1,005 kJ/kg K, ao passo que o ar úmido a 80% tem aumento de 2% em seu calor específico. 

Considere iguais as massas de ar que trocam calor em ambos aquários, e que ambos sistemas são aquecidos por uma fonte de 100W de calor ligada por 1h. Considere, ainda, que o calor dado ao interior do aquário não escapa para o meio externo. Despreze a capacidade térmica dos aquários. Assinale a alternativa que apresenta uma expectativa correta. 
Alternativas
Q1951007 Física
É possível ferver água à temperatura ambiente utilizando uma mangueira com água? Uma pessoa sugere que sim: se deve ter uma coluna vertical de água suficientemente alta feita com uma mangueira. A mangueira está aberta na extremidade mantida em um balde com água na base da coluna, e a outra extremidade é fechada e elevada verticalmente. A mangueira está inicialmente completamente preenchida por água. Considerando que a pressão local é de 105 Pa e g = 10 m/s2 e a densidade da água de 1kg/litro, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F):

( ) A coluna deve ter pouco mais de 10 m de altura para iniciar a fervura (produção de vapor a partir do líquido com a formação de bolhas) no interior da mangueira, então a coluna desce um pouco e fica estável a uma altura menor e a fervura para ( ) A coluna deve ter cerca de 10m de altura, mas não há fervura e toda a água irá escorrer pelo tubo até que a mangueira esteja completamente vazia. ( ) Não é possível ferver água à temperatura ambiente, na medida em que não há energia térmica o suficiente transferida pela gravidade para água.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
Alternativas
Q1904760 Física
A temperatura do ar no interior de um laboratório de pesquisas permanece a 20℃ devido ao funcionamento de um aparelho de ar condicionado. No entanto o ambiente externo encontra-se a 30 ℃ e, por isso, ocorre um fluxo de calor para dentro do laboratório através de uma janela retangular de vidro, de 2,0 m de largura, 1,5 m de altura e 10 mm de espessura. Sabe-se que a condutividade térmica do vidro é de 0,8 W/m.K. Assinale a alternativa que corresponde ao fluxo de calor Φ que atravessa essa janela.
Alternativas
Q1904759 Física
Uma pessoa precisa de 1 L de água a 50℃ para fazer uma compressa de água quente. Para isso, ela resolve misturar, no interior de uma garrafa térmica de capacidade térmica desprezível, uma certa quantidade de água à temperatura ambiente de 20℃ com uma outra quantidade de água a 100℃ que ela acabara de ferver. Assinale a alternativa que corresponde às quantidades de água a 20℃ e 100℃ que devem ser misturadas para que a pessoa consiga atingir seu objetivo.
(Dados: calor específico da água: 1 cal/g.℃ ; densidade da água: 1g/cm3)
Alternativas
Q1852077 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


Uma máquina térmica idealizada para operar em um ciclo de Carnot deve apresentar duas transformações isotérmicas reversíveis intercaladas por duas adiabáticas reversíveis. 

Alternativas
Q1852076 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


Se fosse possível construir uma máquina térmica que operasse com o ciclo de Carnot, ela certamente teria 100% de rendimento.

Alternativas
Q1852075 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


Uma máquina térmica que é idealizada para operar em um ciclo de Carnot deve absorver calor durante a expansão isotérmica.

Alternativas
Q1852074 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


O rendimento da máquina térmica diminui quando a quantidade de calor rejeitada por ela para a fonte fria diminui.

Alternativas
Q1852073 Física

    Máquina térmica é um dispositivo capaz de transformar calor em trabalho mecânico. Ela opera em ciclos termodinâmicos, em cada um dos quais a substância de trabalho passa por uma sequência de processos termodinâmicos e, ao final do percurso de todos eles, volta ao seu estado inicial. No século XIX, o engenheiro francês Sadi Carnot idealizou uma sequência de transformações termodinâmicas com as quais uma máquina térmica, operando entre a temperatura quente TQ e a temperatura fria TF, atingiria o máximo rendimento possível.

Com relação às máquinas térmicas, ao ciclo de Carnot e assuntos correlatos, julgue o item que se segue.  


Uma máquina térmica que é idealizada para ser a mais eficiente possível deve tentar evitar todo tipo de processo reversível. 

Alternativas
Q1852066 Física

    Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.  



Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota. 


Se as temperaturas da frigideira Tf e da gota d’água Tg forem constantes durante toda a vaporização da gota d’água, a taxa com que a energia é conduzida da frigideira para a gota será diretamente proporcional a Y

Alternativas
Q1852065 Física

    Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.  



Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota. 


Se a temperatura Tg da gota d’água permanecer constante durante todo o processo de vaporização, a variação de entropia da gota d’água será igual a (d·A·h·L)/Tg.

Alternativas
Q1852064 Física

    Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.  



Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota. 


Se o calor latente de vaporização da água for L, o tempo de vaporização da gota d’água será proporcional a 1/L

Alternativas
Q1852063 Física

    Quando um líquido entra em contato com uma massa significativamente mais quente que seu ponto de ebulição, uma camada isolante de vapor é produzida entre os dois, evitando que o líquido evapore rapidamente. A figura a seguir ilustra um modelo para esse efeito, conhecido como efeito Leidenfrost: uma gota d’água de formato cilíndrico, com densidade d, altura h, área de base A e temperatura Tg, flutua sobre uma camada de vapor com condutividade térmica k, a uma altura Y acima de uma frigideira com temperatura Tf.  



Considerando as informações e a ilustração precedentes, julgue o item subsequente, admitindo que a condução seja a principal forma de transmissão de energia da frigideira para a gota. 


Se a temperatura Tg da gota d’água permanecer constante durante todo o processo de vaporização, o calor necessário para a vaporização completa da gota d’água será igual a d·A·h·L.

Alternativas
Ano: 2021 Banca: IDECAN Órgão: PEFOCE Prova: IDECAN - 2021 - PEFOCE - Física |
Q1828083 Física
A respeito do ciclo Rankine, assinale a afirmativa INCORRETA. 
Alternativas
Ano: 2021 Banca: IDECAN Órgão: PEFOCE Prova: IDECAN - 2021 - PEFOCE - Física |
Q1828082 Física
O ciclo termodinâmico no qual ocorre uma transferência de calor ao fluido de trabalho no processo de expansão isotérmica a volume constante e transferência de calor do fluido de trabalho, no processo de compressão isotérmica, também a volume constante, é chamado de ciclo
Alternativas
Ano: 2021 Banca: IDECAN Órgão: PEFOCE Prova: IDECAN - 2021 - PEFOCE - Física |
Q1828074 Física
Em um processo há a necessidade de se transformar gelo, quese encontra a -25ºC, em vapor a 250ºC. Em relação a esseprocesso, assinale a afirmativa INCORRETA.
São dados:
• Calor específico da água: 1 cal/(g.ºC) • Calor específico do gelo: 0,5 cal/(g.ºC) • Calor específico do vapor: 0,5 cal/(g.ºC) • Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g. • Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g.
Alternativas
Respostas
801: A
802: B
803: A
804: B
805: D
806: A
807: E
808: D
809: C
810: E
811: C
812: E
813: E
814: E
815: C
816: E
817: C
818: A
819: A
820: D