Questões de Concurso
Sobre física térmica - termologia em física
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Um professor encontrou um termômetro com uma nomenclatura X. No manual de instruções, o professor verificou que a escala termométrica do termômetro possui as seguintes convenções: ponto de gelo 30°X e ponto de vapor, 80°X.
Com base nessa situação hipotética, julgue o item a seguir.
A equação de conversão para a temperatura medida na
escala X (tx) e na escala Celsius (tc) é expressa por tx= 2 
tc + 30.
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
Os valores da eficiência teórica e da eficiência real da
máquina de Carnot são, respectivamente 3/4 e 5/9.
Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.
Com base nesse caso hipotético, julgue o item seguinte.
O ciclo da máquina de Carnot é composto de dois
processos adiabáticos e dois processos isotérmicos.
A figura I ilustra a seção transversal de um tubo (raio interno ri = 1,5 cm e raio externo re = 2,5 cm) que conduz água quente a uma temperatura constante Ti . A parte externa do tubo está a uma temperatura ambiente Te. A figura II mostra a variação da temperatura T em função da distância radial r entre as paredes do tubo. Essa variação é expressa por dT = -(F/K )dr/r, em que F é proporcional ao fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo e K é a condutividade térmica do material do tubo.
Considerando essas informações, julgue o item subsecutivo.
Quanto maior o valor da condutividade térmica do material do
tubo, maior o fluxo radial de calor por unidade de
comprimento.
A figura I ilustra a seção transversal de um tubo (raio interno ri = 1,5 cm e raio externo re = 2,5 cm) que conduz água quente a uma temperatura constante Ti . A parte externa do tubo está a uma temperatura ambiente Te. A figura II mostra a variação da temperatura T em função da distância radial r entre as paredes do tubo. Essa variação é expressa por dT = -(F/K )dr/r, em que F é proporcional ao fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo e K é a condutividade térmica do material do tubo.
Considerando essas informações, julgue o item subsecutivo.
Se T = 80 - F/K (2r/3), então a razão F/K pode ser expressa
pela relação F/K = 30/In(3/5)
A figura I ilustra a seção transversal de um tubo (raio interno ri = 1,5 cm e raio externo re = 2,5 cm) que conduz água quente a uma temperatura constante Ti . A parte externa do tubo está a uma temperatura ambiente Te. A figura II mostra a variação da temperatura T em função da distância radial r entre as paredes do tubo. Essa variação é expressa por dT = -(F/K )dr/r, em que F é proporcional ao fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo e K é a condutividade térmica do material do tubo.
Considerando essas informações, julgue o item subsecutivo.
Para um ponto tal que ri
< r < re, a temperatura e a distância
radial r estão relacionadas por T= 80 - F/K ind(2r/3)
A figura I ilustra a seção transversal de um tubo (raio interno ri = 1,5 cm e raio externo re = 2,5 cm) que conduz água quente a uma temperatura constante Ti . A parte externa do tubo está a uma temperatura ambiente Te. A figura II mostra a variação da temperatura T em função da distância radial r entre as paredes do tubo. Essa variação é expressa por dT = -(F/K )dr/r, em que F é proporcional ao fluxo de calor por unidade de comprimento do tubo e K é a condutividade térmica do material do tubo.
Considerando essas informações, julgue o item subsecutivo.
Considerando-se que o coeficiente de dilatação linear do
material do tubo seja 24 × 10-6 K-1
, se a temperatura da água
diminuir de 20 o
C, então a variação percentual do comprimento
do tubo será inferior a 1%.
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O trabalho realizado no ciclo é superior a 430 J.
O gráfico apresentado mostra a variação da pressão versus volume de um gás ideal que sofre um processo de expansão e contração isobárico e de aquecimento e resfriamento isocórico.
Com base nesse gráfico, julgue o item seguinte.
O calor recebido pelo gás é igual a 400 J.
Um experimento para medir o calor específico da água utiliza o seguinte material:
Um copo de alumínio recoberto externamente por isopor, uma resistência elétrica (para fornecer o calor), uma fonte de corrente com leitura de tensão e corrente, um termômetro e um cronômetro digital.
Numa primeira experiência, utilizando 50 gramas de água, o técnico do laboratório encontrou, para o calor específico da água 4,30 J/(g ⁰C).
Num segundo experimento, desta vez utilizando 100 gramas de água, encontrou 4,24 J/(g ⁰C).
A hipótese feita pelo técnico é de que o copo de alumínio não é ideal, pois tem uma capacidade térmica que não é desprezível. Escolha a opção que melhor estima a capacidade térmica do copo de alumínio utilizado nos experimentos, sabendo que o calor específico da água é 4,18 J/(g ⁰C). Despreze a possibilidade de trocas de calor com o ambiente:
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