Questões de Concurso
Sobre temperatura e escalas termométricas em física
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Uma usina hipotética geradora de energia elétrica tem como característica a geração de energia pelos processos hidrelétrico e termelétrico, mas não simultaneamente. Por causa da natureza da geração hidrelétrica, a usina foi construída próxima de um rio.
A geração termelétrica só entra em operação em períodos de escassez de água na represa usada para movimentar as turbinas dos geradores ou em períodos de manutenção dos equipamentos da hidrelétrica.
Os geradores termelétricos operam a partir do calor produzido pela queima de carvão mineral. Na sala de geradores termelétricos, há um sistema de ventilação forçada que substitui equipamentos de ar condicionado, por conta de um melhor aproveitamento da energia consumida no local, e cuja função é manter a temperatura ambiente próxima de 23°C.
Um dos ambientes da usina está sendo criado para acomodar uma guilhotina elétrica a ser usada para corte de placas de cobre de um sistema de ionização usado em partes da planta industrial para tratamento da água, antes de retorná-la ao leito do rio.
O diagrama unifilar da iluminação da sala onde ficará a guilhotina está ilustrado na Figura I e a placa de especificações do motor da guilhotina está ilustrada na Figura II.
O medidor de temperatura da sala de geradores termelétricos monitora a temperatura ambiente nas escalas Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Considere:
I. Na escala Kelvin, o ponto de fusão do gelo vale, aproximadamente, 273K, enquanto que na escala Celsius, vale 0°C.
II. A temperatura 23°C, na escala Fahrenheit, vale, aproximadamente, 55°F.
III. A menor temperatura que uma substância pode atingir é zero kelvin ou, aproximadamente, −273°C.
Está correto o que consta APENAS em
O Polo Sul é bem mais gelado que o Polo Norte. Por lá, a temperatura média no verão não costuma passar dos -35 °C. O Norte é mais "quentinho", registrando médias de 0 °C nos períodos de calor. Há vários motivos para essa diferença.
Internet: <https://mundoestranho.abril.com.br> (com adaptações).
Um glaciologista do Programa Antártico Brasileiro (Proantar) utiliza, para registrar as temperaturas, um termômetro calibrado em uma escala desconhecida X. Os valores do ponto de fusão e de ebulição desse termômetro são, respectivamente, 20 °X e 110 °X.
Com base no texto e no caso hipotético acima apresentados,
assinale a alternativa que apresenta a equação de conversão
entre uma dada temperatura na escala X (tx), uma
temperatura na escala Celsius e o valor da temperatura
de -35 °C na escala X.
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 certa escala termométrica Z assinala 105oZ e 15 oZ quando a escala Celsius assinala para essas temperaturas 120oC e 40oC, respectivamente. Quais as temperaturas para o ponto de fusão e ebulição da água na escala Z?
A Termologia é um ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, energia térmica, estudo térmico dos gases etc. “Quando um corpo se aquece, as partículas que o compõem vibram cada vez com mais intensidade”. Marque a alternativa CORRETA em relação ao conceito sobre este fenômeno térmico destacado no texto.
Fazendo uso dos conceitos de calor, temperatura e energia interna, analise as proposições a seguir:
(01) Um corpo que possui temperatura igual a 0 °C tem energia interna nula, uma vez que a energia interna de um corpo está diretamente ligada com sua temperatura.
(02) Considerando uma barra metálica que tem suas extremidades em temperaturas diferentes, a extremidade submetida à maior temperatura contém mais calor do que a outra.
(04) Todo corpo que apresenta uma temperatura diferente de 0 °C possui calor.
(08) Calor é a energia armazenada em um corpo.
(16) Dois cubos de mesmo material e de massas diferentes, após ficarem um longo tempo em uma caldeira a 200 °C, são retirados desta e imediatamente colocados em contato um com o outro. Logo em seguida, pode-se afirmar que o calor contido no cubo de maior massa passa para o cubo de menor massa.
(32) Um termômetro em equilíbrio térmico com o ambiente é colocado em água a uma temperatura mais elevada que a temperatura ambiente. Logo, a energia interna do termômetro aumentará.
Qual é a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S)?
Numa escala hipotética H de temperatura, atribui-se o valor 60 °H para a temperatura de fusão do gelo e −180 °H para a temperatura de ebulição da água, sob pressão normal.
Na escala Fahrenheit, a temperatura correspondente a 100 °H vale
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC (ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue o seguinte item, considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a 17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
Dois corpos que estejam em equilíbrio térmico apresentam a
mesma temperatura em Kelvin; o mesmo processo não
ocorrerá caso essa temperatura seja medida em graus Celsius.
Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC (ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX).
Com base nessas informações, julgue o seguinte item, considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a 17 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica.
Em todas as escalas termométricas, a água terá seu ponto de
fusão em 0 ºC, independentemente da escala utilizada.
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:
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.
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