Questões de Vestibular
Sobre calorimetria em física
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O Monte Rainier é a montanha mais alta do estado norte-americano de Washington. Faz parte da Cordilheira das Cascatas. Sua altitude é de 4392 m, e, em dias de tempo claro, seu pico permanentemente nevado pode ser facilmente avistado de Seattle e outras cidades da região. Escaladores que já atingiram o cume dessa montanha afirmam que é impossível cozinhar ovos nessa altitude. De acordo com o Conselho do Ovo Americano, é quase impossível preparar ovos cozidos em altitudes superiores a 10.000 pés, que correspondem a aproximadamente 3000 metros.
Fonte modificada: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Tal informação de montanhistas e membros do Conselho
do Ovo Americano se deve ao fato de que
BEM-ESTAR DOS CARROS GARANTIDO
COM ADITIVOS AUTOMOTIVOS
Ao projetar um motor, a engenharia mecânica e a engenharia de materiais estudam a temperatura de funcionamento, a necessidade de troca de calor, ligas metálicas a serem utilizadas no projeto e outros aspectos mais. “Assim, definem a necessidade de uso do protetor de arrefecimento, ou seja, recomendam qual produto deve usar para preservação do motor”, explica o engenheiro de projetos da Radiex Produtos Automotivos, Graziano C. Oliveira. Dessa forma, é indispensável o uso de aditivo de arrefecimento dos motores, pois necessitam de proteção contra a oxidação provocada pelo contato direto da água com os metais do sistema, proteção contra a fervura do líquido e proteção contra a formação de bolhas.
Fonte: http://orbiquimica.com.br/
Dessa forma, a grande vantagem do uso de tais aditivos se
deve ao fato de que,
Pode-se AFIRMAR que:
A primeira lâmpada comercial, desenvolvida por Thomas Edison, consistia em uma haste de carbono, que era aquecida pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível. Era, portanto, uma lâmpada incandescente, que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Posteriormente, passou-se a utilizar, no lugar da haste, filamentos de tungstênio, cuja durabilidade é maior. Hoje, esse tipo de lâmpada tem sido substituído pelas lâmpadas fluorescentes e de LED.
As lâmpadas fluorescentes são construídas com tubos de vidro transparente revestidos internamente e contêm dois eletrodos (um em cada ponta) e uma mistura de gases em seu interior — vapor de mercúrio e argônio, por exemplo. Quando a lâmpada fluorescente é ligada, os eletrodos geram corrente elétrica, que, ao passar através da mistura gasosa, excita seus componentes, os quais, então, emitem radiação ultravioleta. O material que reveste o tubo tem a propriedade de converter a radiação ultravioleta em luz visível, que é emitida para o ambiente.
A lâmpada de LED é mais econômica que a incandescente, pois dissipa menos energia em forma de calor. Em geral, essas lâmpadas têm eficiência de 15 lumens por watt. Um lúmen (unidade padrão do Sistema Internacional) é o fluxo luminoso emitido por uma fonte puntiforme com intensidade uniforme de 1 candela e contido em um cone de ângulo sólido de um esferorradiano. A tabela a seguir apresenta características específicas das lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de LED.

A partir do texto acima e considerando que 6,63 × 10-34 J-s seja o valor da constante de Planck, que 3 × 108 m/s seja a velocidade da luz e que a temperatura em graus Kelvin seja exatamente igual à temperatura em graus Celsius acrescida de 273, julgue o item.
A cada hora de funcionamento, a quantidade de calor
produzida por 600 milhões de lâmpadas incandescentes é
superior a seis vezes a quantidade de calor produzida pela
mesma quantidade de lâmpadas de LED.
A primeira lâmpada comercial, desenvolvida por Thomas Edison, consistia em uma haste de carbono, que era aquecida pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível. Era, portanto, uma lâmpada incandescente, que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Posteriormente, passou-se a utilizar, no lugar da haste, filamentos de tungstênio, cuja durabilidade é maior. Hoje, esse tipo de lâmpada tem sido substituído pelas lâmpadas fluorescentes e de LED.
As lâmpadas fluorescentes são construídas com tubos de vidro transparente revestidos internamente e contêm dois eletrodos (um em cada ponta) e uma mistura de gases em seu interior — vapor de mercúrio e argônio, por exemplo. Quando a lâmpada fluorescente é ligada, os eletrodos geram corrente elétrica, que, ao passar através da mistura gasosa, excita seus componentes, os quais, então, emitem radiação ultravioleta. O material que reveste o tubo tem a propriedade de converter a radiação ultravioleta em luz visível, que é emitida para o ambiente.
A lâmpada de LED é mais econômica que a incandescente, pois dissipa menos energia em forma de calor. Em geral, essas lâmpadas têm eficiência de 15 lumens por watt. Um lúmen (unidade padrão do Sistema Internacional) é o fluxo luminoso emitido por uma fonte puntiforme com intensidade uniforme de 1 candela e contido em um cone de ângulo sólido de um esferorradiano. A tabela a seguir apresenta características específicas das lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de LED.

A partir do texto acima e considerando que 6,63 × 10-34 J-s seja o valor da constante de Planck, que 3 × 108 m/s seja a velocidade da luz e que a temperatura em graus Kelvin seja exatamente igual à temperatura em graus Celsius acrescida de 273, julgue o item.
Uma lâmpada de potência igual a 60 W emite menos de
1018 fótons por segundo, se cada fóton tiver energia associada
de 6 × 10-19 J.

Em 2013, uma das descobertas de maior importância do
ponto de vista tecnológico foi a criação de unidades fotovoltaicas
à base de perovskita, termo que designa um tipo de óxido com
fórmula geral ABO3, em que A e B representam cátions metálicos.
Um exemplo típico é o CaTiO3. A unidade básica do cristal de uma
perovskita consiste na estrutura cúbica mostrada na figura acima,
em que cada um de oito cátions “A” ocupa um dos vértices do cubo;
seis íons oxigênio estão nos centros das faces do cubo, formando
um octaedro regular; e um cátion “B” está no centro do cubo.
Considerando essas informações e que o número de Avogadro seja igual a 6,0 × 1023, julgue o item que é do tipo B.
Considere as seguintes informações: para aquecer água, utiliza-se uma unidade fotovoltaica com placa coletora de área 10,0 m2 ; a intensidade da radiação solar que atinge a placa é constante e igual a 1.000 W/m²; a placa converte 15,0% dessa energia em calor efetivamente empregado para aquecer a água. Considere, ainda, que o calor específico e a densidade da água, com temperaturas entre 20,0 ºC e 40,0 ºC, sejam 4,20 J × g-1 × K-1 e 1,00 g/mL, respectivamente. Com base nessas informações, calcule o tempo, em segundos, necessário para que a unidade fotovoltaica forneça calor suficiente para aquecer 50,0 L de água de 20,0 ºC a 40,0 ºC. Depois de efetuar todos os cálculos solicitados, divida o valor encontrado por 10 e despreze, para marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista.
280.

De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é:
Um dispositivo mecânico usado para medir o equivalente mecânico do calor recebe 250 J de energia mecânica e agita, por meio de pás, 100 g de água que acabam por sofrer elevação de 0,50 °C de sua temperatura.
Adote 1 cal = 4,2 J e cágua = 1,0 cal/g °C.
O rendimento do dispositivo nesse processo de aquecimento é de
Ondas sonoras se propagam longitudinalmente no interior dos gases a partir de sucessivas e rápidas compressões e expansões do fluido. No ar, esses processos podem ser considerados como transformações adiabáticas, principalmente devido à rapidez com que ocorrem e também à baixa condutividade térmica deste meio. Por aproximação, considerando-se que o ar se comporte como um gás ideal, a energia interna de uma determinada massa de ar sofrendo compressão adiabática _________; portanto, o _________ trocado com as vizinhanças da massa de ar seria responsável pela transferência de energia.
Uma forma de gelo com água a 25°C é colocada num freezer de uma geladeira para formar gelo. O freezer está no nível de congelamento mínimo, cuja temperatura corresponde a -18°C.
As etapas do processo de trocas de calor e de mudança de estado da substância água podem ser identificadas num gráfico da temperatura X quantidade de calor cedida.
Qual dos gráficos a seguir mostra, corretamente (sem considerar a escala), as etapas de mudança de fase da água e de seu resfriamento para uma atmosfera?
Considere duas garrafas idênticas, uma
contendo 1 kg de leite e outra contendo 1 kg de
água, ambas inicialmente a 15 °C e expostas à
temperatura ambiente de 21 °C. A capacidade
térmica do leite integral é, aproximadamente, 3,93
kJ·K-1
·kg-1 e da água é 4,19 kJ·K-1
·kg-1
. Considere
que a condutividade e a emissividade térmica sejam
as mesmas para os dois líquidos. Com base nessas
informações, é correto afirmar que, ao atingir o
equilíbrio térmico com o ambiente,
TEXTO 3
O acendedor de lampiões
Lá vem o acendedor de lampiões da rua!
Este mesmo que vem infatigavelmente,
Parodiar o sol e associar-se à lua
Quando a sombra da noite enegrece o poente!
Um, dois, três lampiões, acende e continua
Outros mais a acender imperturbavelmente,
À medida que a noite aos poucos se acentua
E a palidez da lua apenas se pressente.
Triste ironia atroz que o senso humano irrita: —
Ele que doura a noite e ilumina a cidade,
Talvez não tenha luz na choupana em que habita.
Tanta gente também nos outros insinua
Crenças, religiões, amor, felicidade,
Como este acendedor de lampiões da rua!
(LIMA, Jorge de. Melhores poemas. 3. ed. São Paulo: Global, 2006. p. 25)
O Texto 3 cita o uso de lampiões na iluminação pública, técnica que foi substituída pela corrente elétrica, que também gera energia térmica. Considere um calorímetro (recipiente termicamente isolado) equipado com um aquecedor elétrico cuja resistência é percorrida por uma corrente de 5,1 A quando ligado a uma rede de 220 V. São colocados 1800 gramas de gelo a -10°C no calorímetro, que é ligado à tensão de 220 V. Considerando-se:
• que existe troca de energia apenas entre gelo, água e a resistência do aquecedor;
• que Tg = 0°C é o ponto de fusão da água;
• que Lg = 3,3 × 105 J/kg é o calor latente de fusão do gelo;
• que cg = 2,1 × 103 J/kg.K é o calor específico do gelo;
• e que ca = 4,2 × 103 J/kg.K é o calor específico da água.
Pode-se afirmar que, após 15 minutos de funcionamento, tem-se no interior do calorímetro (assinale a alternativa correta):
Admita duas amostras de substâncias distintas com a mesma capacidade térmica, ou seja, que sofrem a mesma variação de temperatura ao receberem a mesma quantidade de calor. A diferença entre suas massas é igual a 100 g, e a razão entre seus calores específicos é igual a 6/5.
A massa da amostra mais leve, em gramas, corresponde a:
