Questões de Concurso
Sobre física térmica - termologia em física
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• Thayla e Júnior moram em Fortaleza (nível do mar); • O calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g; • O calor específico da água é de 1 cal/g ºC; • 1 cal equivale, aproximadamente, a 4 joules.
Considerando que Thayla vai usar este micro-ondas sempre na potência máxima, o tempo necessário para a água entrar em ebulição é, aproximadamente, de
O conjunto se encontra a 30 ºC γvidro = 27 x 10-6 ºC-1 γglicerina = 5,0 x 10-4 ºC-1 γ = coeficiente de dilatação volumétrica.
Caso a temperatura do conjunto passe para 65ºC, é possível afirmar que o nível da glicerina no recipiente
Os dados coletados durante um experimento estão expressos na tabela abaixo:
Segundo a lei de Charles, a relação entre o volume e a temperatura, à pressão constante, é linear: V = kT. De acordo com os dados da tabela, o valor dessa constante k, em ml/K, é aproximadamente:
(i) a temperatura constante; (ii) a pressão constante.
Com relação ao trabalho realizado na expansão e ao calor absorvido pelo gás, em cada situação, é CORRETO afirmar que:
A1- Considere que um cilindro de cobre de massa M, à temperatura de 80 ºC, é completamente mergulhado em água, a 20 ºC, contida num recipiente isolante de calor. Considere que a massa de água é igual à massa do cilindro de cobre. Sabendo que o calor específico da água é cerca de 10 vezes maior que o do cobre, a temperatura de equilíbrio da água será de 50 ºC. A2- A quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um gás ideal em 1 ºC é menor sob pressão constante do que sob volume constante. A3- A pressão de um gás ideal em um container de volume constante é proporcional à energia cinética média das moléculas do gás.
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,
Uma transformação que demonstra o trabalho realizado por um gás é dada pelo gráfico abaixo.
O ramo da física que pertence essa demonstração é intitulado
Energia interna de um sistema (U) é a soma das energias cinética e potencial das partículas que constituem um gás. Esta energia é uma característica do estado termodinâmico e deve ser considerada como mais uma variável que pode ser expressa em termos de pressão, volume, temperatura e número de mols.
Equação da energia interna
Onde:
U: energia interna do gás
n: número de mol do gás
R: constante universal dos gases perfeitos
T: temperatura absoluta (kelvin)
A energia interna em kJ de 2 mols de um gás perfeito na temperatura de 27°C é, em kJ,
Dado:
R = 8,31 J/mol . K
O rendimento aproximado, em %, dessa máquina, é
O calor específico do material que constitui o corpo, em J kg-1 K-1 , corresponde a
Dado Coeficiente de dilatação volumétrica do vidro: 3,0 x 10-4 °C-1
Em um processamento, 200 kg de água a 30 °C são aquecidos até a obtenção de 200 kg de vapor d’água a 110 °C. A quantidade de calor, em J, necessária para esse processamento corresponde aproximadamente a
Dado
Calor latente de vaporização da água: 2,3 x 106 J kg-1
Calor específico da água: 4,2 x 103 J kg-1 K-1
Calor específico do vapor d’água:
2,0 x 103
J kg-1
K-1
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
Sabe-se que, no processo de dilatação do objeto quadrado
homogêneo, sua entropia necessariamente aumenta.
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
Se houvesse um furo quadrado na chapa, ao aquecer-se essa
chapa, a área do furo seria aumentada exatamente na mesma
proporção do aumento da chapa.
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
O aumento da temperatura em qualquer um dos sistemas é
fruto do aumento desordenado das velocidades de seus átomos.
A figura I mostra quatro fios condutores idênticos, de coeficiente de dilatação linear α, ligados na forma de um quadrado, e a figura II mostra uma chapa quadrada, de lado igual ao lado do quadrado da figura I, feito do mesmo material e homogêneo. Com base nessas informações, julgue o item a seguir.
Considerando que os dois objetos estejam inicialmente
a uma mesma temperatura, se a temperatura de ambos for
homogeneamente aumentada em ΔT graus Celsius, a área
do quadrado feito de fios aumentará mais que a área da
chapa quadrada.
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