A figura abaixo representa mudanças de estados físicos da matéria:

Sobre a matéria e suas transformações, é CORRETO afirmar que:

Em um calorímetro ideal, são colocadas uma massa m de gelo a 0ºC e uma massa M de vapor a 100º C, ambas medidas em gramas. Após o equilíbrio térmico, há m/2 de água líquida no interior do calorímetro.
Considere o calor latente de fusão igual a 80 cal/g e o calor latente de vaporização igual a 540 cal/g. A relação correta entre m e M é

Um gás ideal monoatômico realiza as transformações ABCD indicadas no gráfico Pressão x Volume a seguir.


Em relação às temperaturas absolutas TA, TB, TC e TD respectivamente nos pontos A, B, C e D, é correta a relação

Em uma incubadora neonatal hospitalar, a temperatura deve ser mantida constante através de uma resistência elétrica de aquecimento. Visto que o ambiente na enfermaria é mantido à temperatura constante de 23 ºC, e o ambiente da incubadora deve ser mantido a 37 ºC, a incubadora perde 6,0 kJ de energia térmica por minuto, onde 1 kJ = 10³ J. Supondo que a resistência elétrica de aquecimento vale 100 Ω, calcule de quanto deve ser a corrente elétrica na resistência, de modo que o calor produzido pela resistência compense as perdas térmicas da incubadora. Considere que toda energia elétrica na resistência é convertida em calor para a incubadora.

Certa quantidade de gás oxigênio confinado em um cilindro hospitalar passa por uma transformação isovolumétrica em que a sua temperatura aumenta. Assinale a seguir o diagrama pressão (p) versus volume (V) que esboça essa transformação.

A bula de um medicamento importado prescreve que ele deve ser mantido entre as temperaturas de 59 ºF e 86 ºF na escala Fahrenheit. Sabendo que variações de temperatura nas escalas Fahrenheit e Celsius são relacionadas pela equação ΔTF = 9ΔTC/5, qual das alternativas abaixo pode representar o intervalo de temperaturas na escala Celsius em que este medicamento deve ser mantido?

Em um recipiente de alumínio de massa M_R = 800 g, inicialmente à temperatura T_R = 200 °C, foram colocados vários cubos de gelo a T_G = 0 °C. Considerando que somente ocorreu transferência de calor entre o gelo e o recipiente, calcule a massa de gelo que se fundiu, sabendo que a temperatura final de equilíbrio foi T_F = 0 °C. Dados: os calores específicos do alumínio e da água são cAl = 0,220 cal/g°C e c_H2O = 1,00 cal/g°C, respectivamente; o calor latente de fusão do gelo é L = 80,0 cal/g.

O máximo trabalho, e portanto a máxima eficiência, que se consegue extrair de uma máquina térmica é obtido pelo ciclo de Carnot que teria eficiência 100% apenas se o reservatório térmico frio estivesse a 0K (a impossibilidade disso é conhecida como segunda Lei da Termodinâmica). O emprego prático do ciclo de Carnot é inviabilizado de aplicações em virtude das trocas de calor entre a fonte quente e a fonte fria se darem em processos isotérmicos que acabam limitados pelo excessivo tempo que demandariam. A máxima eficiência acessível de uma máquina térmica operando entre os reservatórios de temperatura a 27ºC e 127ºC é

Em meados do século XVIII o conceito de calor especifico e de calor latente não estavam ainda formulados, tarefa que foi resolvida entre 1761 e 1772 com trabalhos dos físicos Joseph Black e Johan Carl Wilcke. Por volta de 1749 predominava a expectativa de que a temperatura de equilíbrio térmico sempre estaria na proporção das massas ou dos volumes das substâncias, sem menção à essa característica intrínseca dos materiais.
“Conforme demonstrou o químico escocês Joseph Black (1728 - 1799) em uma de suas célebres experiências (…) em 1757, ao misturar água a 78ºC com a mesma quantidade de gelo a 0ºC, observou que o gelo se fundiu todo mantendo-se, no entanto, em 0ºC.”
“A crônica do Calor: Calorimetria”, J.M.F. Bassalo, Revista Brasileira do Ensino de Física, Vol. 14 (1), 1992, p. 29.
Em experimentos de calorimetria são comuns desvios sensíveis entre valores observados e calculados com modelos ideais. Considerando o experimento de Black narrado por Bassalo segundo o modelo ideal em que há apenas trocas de calor entre a água, calor específico de 1 cal/gºC, e o gelo, calor latente de fusão de 80 cal/g, assinale a alternativa que representaria a expectativa teórica ideal.

James P. Joule em junho de 1849 publicou o trabalho sob o título On the mechanical equivalent of Heat (Sobre o equivalente mecânico do calor), encaminhando de maneira determinante o estabelecimento da Lei da Conservação da Energia em meados do século XIX. Em sua última conclusão após a série de experimentos Joule escreve:
[Conforme demonstrado pelos experimentos contidos neste trabalho:] A quantidade de calor capaz de aumentar a temperatura de uma libra de água [0,45kg] de 1ºF necessita para sua realização uma quantidade de energia mecânica correspondente àquela disponível na queda de uma massa de 772 libras [350kg] a uma distância de um pé [30,5cm].
Adaptado de James Prescott Joule Philosophical Transactions of the Royal Society of London Vol. 140 (1850), pp. 61-82.
Por definição a unidade caloria que foi inventada para medir calor tinha como referência o calor específico da água, c =1 cal/gºC. Ao passo que joule é a unidade derivada para energia na mecânica. A equivalência entre duas quantidades físicas só pode se dar se elas puderem ser convertidas uma na outra. Dados: pontos do gelo e do vapor na escala Farenheit, respectivamente: 32ºF e 212ºF, considere g=10m/s² . A conclusão de Joule leva aproximadamente a:

Analise as afirmativas a seguir.

I. Os ácidos são um dos quatro grupos de substâncias, cada qual com propriedades próprias, bem definidas e denominadas propriedades funcionais.

II. Propriedades físicas como, por exemplo, a temperatura de fusão são, também, uma propriedade funcional, e são apresentadas por grupos de substâncias.

III. Propriedades químicas como, por exemplo, a combustão do carvão são, também, uma propriedade específica que são apresentadas por cada substância pura individualmente.

IV. A massa, a impenetrabilidade e o brilho são propriedades apresentadas por todas as substâncias e conhecidas por propriedades gerais da matéria.

Estão INCORRETAS apenas as afirmativas

Os estados da matéria representam a forma em que um elemento se encontra a uma determinada temperatura e pressão. São cinco os estados físicos da matéria aceitos pelos cientistas atuais: o sólido, o líquido, o gasoso, o plasma e o condensado de Bose-Einstein. Sobre o estado sólido, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. Os sólidos conservam sua forma, porém não conservam seu volume ao longo do tempo – vide o caso do gelo.

II. A diferença entre os estados físicos está na forma de organização das moléculas, quanto maior a agitação molecular, mais organizada é a estrutura cristalina.

III. Sólidos mantém suas partículas constituintes dispostas em um arranjo interno regularmente ordenado.

IV. O arranjo interno das moléculas ou átomos é chamado retículo cristalino ou estrutura cristalina.

V. A passagem do estado sólido para o estado líquido chama-se fusão e a passagem do estado sólido para o gasoso chama-se sublimação.

Assinale a alternativa que contém as afirmações verdadeiras:

A figura precedente ilustra um sistema empregado na separação de misturas de líquidos em laboratório. Assinale a opção que apresenta, respectivamente, a denominação do método e a propriedade físico-química explorada nesse sistema de separação.

I água + álcool + serragem + areia

II água + sal + pedra de granito

III gás oxigênio + gás nitrogênio

IV gasolina

Com relação aos materiais listados, assinale a opção correta.

O oxigênio tem ponto de ebulição em 90,10 K. Qual a leitura aproximada dessa temperatura na escala Fahrenheit?

A dilatação térmica dos materiais é um fenômeno que deve ser considerado em diversos projetos de equipamentos e estruturas.

Um cabo de aço (α_aço = 0,00012/°C) de 30 m é utilizado em um elevador de carga.

Se, ao longo de um dia de trabalho, esse cabo sofrer uma variação de temperatura de 20°C, seu comprimento, em cm, será alterado em

Duas barras de comprimentos iguais, sendo uma de cobre e a outra de alumínio, são coladas a 20°C, formando um único conjunto, conforme mostrado na Figura abaixo.

O conjunto é então aquecido até 120°C.

Sabendo-se que a 120°C a deformação térmica do alumínio é maior que a deformação térmica do cobre, a configuração final do conjunto a 120°C apresentará uma deformação axial

No processo de extração de petróleo, o óleo é retirado do poço a uma temperatura média de 65ºC, enquanto a água do mar se encontra a 2ºC.

Qual é a diferença de temperatura entre o petróleo e a água, em Kelvin e Farenheit, respectivamente?