Questões de Concurso
Sobre física térmica - termologia em física
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Para converter uma temperatura expressa na escala Celsius (C) para as escalas Kelvin (K) e Fahrenheit (F) utilizam-se, respectivamente, as fórmulas:
K = C + 273,15 e F= 9/5 C+32
Desse modo, uma temperatura de 223 K na escala Kelvin é expressa na escala Fahrenheit como:
Para determinar o equivalente mecânico do calor (J), um grupo de alunos usou um tubo isolante, com comprimento interno de 1,00 m, um termômetro e várias bolinhas de ferro, de tamanho desprezível e calor específico 0,10 cal/(g.°C). O tubo é dotado de uma tampa com furo por onde pode ser inserido o termômetro, que fica com seu bulbo inserido dentro do tubo. As bolinhas são depositadas no fundo do tubo (figura 1). É medida a temperatura inicial do sistema: θi = 20,00°C; adota-se o valor da aceleração da gravidade: g = 10 m/s2 . Fechado o tubo, o conjunto é virado de 180° (figura 2) por 50 vezes.
Ao final do procedimento, a temperatura das bolinhas é medida: θf = 21,25 °C.
O equivalente mecânico do calor, assim determinado,
vale, em J/cal,
Dois corpos A e B são aquecidos. O corpo A tem massa m, e o corpo B tem massa igual ao triplo da massa de A. O calor específico c do corpo B vale a metade do calor específico do corpo A.
Se a quantidade de calor fornecida aos dois corpos for a mesma, a razão entre a variação de temperatura do corpo A e a variação de temperatura do corpo B vale
Uma máquina térmica opera segundo o Ciclo de Carnot, o qual, simplificadamente, consiste em transferir calor de uma fonte quente para uma fonte fria, sendo que uma parte do calor é convertida em trabalho. Analise as afirmações abaixo:
I. Uma geladeira é uma máquina térmica, na qual o interesse maior é na dissipação de calor.
II. Uma usina nuclear é uma máquina térmica que utiliza a radiação como fonte de calor, para aquecer a água até o estado de vapor, e este move uma turbina.
III. Um motor a vapor é uma máquina térmica que utiliza o calor gerado pela queima de combustível para aquecer a água até o estado de vapor, e este move uma turbina.
Assinale a alternativa correta.
Um sistema constituído por n mols de um gás monoatômico sofre o processo cíclico apresentado na figura.
No estado representado em A, o sistema sofre uma expansão isobárica para o estado B. Em seguida, a pressão
é reduzida, com volume constante, para o estado C. Por fim, o gás é comprimido, à temperatura constante, de
volta para o estado A. Assim, em um ciclo completo, entra no sistema uma quantidade de calor
correspondente a
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
Nas máquinas térmicas, quanto menor for a taxa de conversão
do calor recebido em trabalho, maior será o rendimento da
máquina.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
As máquinas térmicas, ao transformarem energia mecânica em
energia térmica, realizam trabalho a partir de trocas de calor.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
Em um sistema que opera conforme o ciclo de Carnot, a
parcela máxima de energia que pode ser convertida em
trabalho útil depende unicamente da diferença de temperatura
dos reservatórios térmicos a que o sistema esteja ligado.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
Considere que o diagrama abaixo ilustre a transformação sofrida por 1 mol de gás ideal. Nesse caso, é correto afirmar que o trabalho realizado por esse gás, no trecho BCD, é igual a 2 × 104 J.
No cotidiano, há a ocorrência de diversos fenômenos térmicos, os quais estão associados aos conceitos de calor, temperatura, energia, entre outros. Com relação aos princípios relacionados à termodinâmica e suas aplicações, julgue o item a seguir.
De acordo com a 1.ª lei da termodinâmica, o calor fornecido a
um sistema é utilizado para aumentar a energia interna do
sistema e realizar trabalho.
A figura acima ilustra um trilho de ar comprimido, constituído de duas placas de alumínio encaixadas de modo a formar uma estrutura de seção reta triangular. No interior da estrutura, passa uma corrente de ar comprimido que sai por 100 orifícios, de raios iguais a 0,001 m, localizados nos dois lados das placas que formam o trilho. O ar entra na estrutura, a partir de uma abertura circular de raio 1 cm, a uma velocidade igual a 1 m/s. Um carrinho de massa M, que pode deslizar sobre os trilhos, está preso a uma pequena esfera de massa m, por meio de um fio rígido e inextensível de massa desprezível e que passa por uma roldana de massa também desprezível. O trilho está inclinado de um ângulo θ em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético do carro com as placas metálicas do trilho é igual a μb, na ausência de ar comprimido, e igual a μa, após a inserção de ar comprimido na estrutura.
Com base nessas informações, julgue o item.
A variação de temperatura (ΔT) que o carrinho irá experimentar no processo de subida por uma distância D,paralela à superfície do plano, será ΔT = M⋅g⋅μa⋅cosθ/ca, em que ca é o calor específico do carrinho, e g, a aceleração da gravidade.
Quando varia a quantidade de calor cedida a um corpo, a sua temperatura aumenta gradativamente, desde que esteja em uma mesma fase física da matéria. No processo de mudança de fase, a temperatura permanece constante, e o calor cedido é utilizado para a mudança de fase. O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de determinado material, em que os intervalos A, B, C, D e E destacam as diversas fases e os processos de transformação.
A partir das informações apresentadas acima e considerando que as quantidades das grandezas sejam proporcionais à representação no gráfico, julgue o item subsecutivo.
Os intervalos A, C e E do gráfico ilustram, respectivamente, as
fases sólida, líquida e gasosa.
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