Leve em conta ainda os dados mostrados no gráfico da questão anterior, referentes à temperatura da água ( T ) em função da profundidade ( d ). Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área A = 2 m² , a face superior está na superfície a uma temperatura constante T_A e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante T_B , como mostra a figura a seguir. Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função de d , de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo ( ), por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por em que é a condutividade térmica da água. Assim, a razão é constante para todos os pontos da região de queda linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado.

Utilizando as temperaturas da água na superfície e na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d , é igual a

Um objeto de massa m = 500 g recebe uma certa quantidade de calor Q e, com isso, sofre uma variação de temperatura ΔT. A relação entre ΔT e Q está representada no gráfico ao lado. (abaixo)

Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do calor específico c desse objeto.

Para obter energia térmica, com a finalidade de fundir determinada massa de gelo, produziu-se a combustão de um mol de gás butano (C₄H₁₀), a 1 atm e a 25 ºC. A reação de combustão desse gás é:

C₄H₁₀ (g) +13/2 O₂ (g)→ 4CO₂ (g) + 5H₂ O (l)

As entalpias-padrão de formação (ΔH) das substâncias citadas estão indicadas na tabela:

Considerando que a energia térmica proveniente dessa reação foi integralmente absorvida por um grande bloco de gelo a 0 ºC e adotando 320 J/g para o calor latente de fusão do gelo, a massa de água líquida obtida a 0 ºC, nesse processo, pelo derretimento do gelo foi de, aproximadamente,

“A temperatura dos oceanos está aumentando em ritmo mais rápido do que anteriormente estimado, ameaçando uma grande quantidade de espécies marinhas e podendo resultar na elevação do nível do mar, revelou um estudo de cientistas americanos e chineses divulgado nesta quinta-feira [10/01/2019]. As conclusões, divulgadas na revista Science, contrariam pesquisas anteriores que apontavam uma estagnação do aquecimento global nos últimos anos. (...) "O aquecimento dos oceanos é um indicador importante das mudanças climáticas, e temos provas robustas de que ocorre de modo mais rápido do que pensávamos (...) Em torno de 93% do excesso de calor – preso na atmosfera pelos gases causadores do efeito estufa provenientes de combustíveis fósseis – se acumula nos oceanos.(...) O aquecimento global existe e já tem grandes consequências.", enfatizaram em comunicado os autores do estudo, acrescentando que, se nada for feito para reduzir as emissões de gases causadores do efeito estufa, a temperatura nos primeiros 2 mil metros de profundidade nos oceanos aumentará 0,78 ºC até o fim do século.” (Fonte: Deutsche Welle.)
Um aumento de 1ºC na temperatura dos oceanos levaria à um grande aumento da quantidade da energia térmica na biosfera. Considere o volume total de água nos oceanos como sendo 1,5 ✕ 10⁹ km³ , e que a densidade da água é de 1 ✕ 10¹² kg/km³ com calor específico de 4 kJ/kgºC.
Como comparação: a bomba atômica Little Boy foi lançada na cidade japonesa de Hiroshima em 6 de agosto de 1945 que matou diretamente 70 mil pessoas em uma explosão de cerca de 15 ktons=60 ✕ 10⁹ kJ.
Caso o aumento de 1ºC de temperatura ocorra durante o período de transição de 100 anos,teremos uma acréscimos anual expressivo de energia térmica no planeta. Para dimensionar essa quantidade é interessante comparar com a energia emitida pela explosão de bombas atômicas.
Assinale a alternativa que corretamente apresenta o número de bombas atômicas como a Little Boy que corresponderiam à energia extra a cada ano acumulada na terra durante esse período de transição de 100 anos.

Nos últimos meses, foram noticiadas muitas queimadas na Floresta Amazônica. Considerando que não haja correntes de vento horizontais na região de incêndio, a fumaça tende a subir, pelo fato de

Em hotéis, é comum o aquecimento de água ser a gás ou outro combustível, sendo que para o chuveiro seguem dois canos: um com água natural e outro com água aquecida. Antes da saída do chuveiro, há um misturador, que homogeneíza a mistura. Considere que após o misturador, por falhas na qualidade do isolamento térmico dos canos, há passagem de calor para o ambiente antes de a água sair no chuveiro. Considerando esse sistema, é correto afirmar que

Dois blocos de materiais diferentes (ferro e concreto) e de mesma massa foram utilizados como amostras de um teste experimental. Os mesmos foram aquecidos, a partir da temperatura ambiente, por fontes térmicas idênticas, que transmitiram a mesma quantidade de calor aos blocos. Desconsiderando eventuais mudanças de estado, observou-se que o bloco de ferro sofreu maior variação de temperatura. Com relação às propriedades térmicas dos materiais em pauta, tal fenômeno é explicado pelo fato de o bloco de ferro apresentar

A panela de pressão é um utensílio muito utilizado no intuito de diminuir o tempo de cozimento dos alimentos, pois o aumento da pressão interna permite a elevação do ponto de ebulição da água, mantendo-a em estado líquido a temperaturas maiores. A pressão atmosférica varia com a altitude e exerce influência sobre o ponto de ebulição da água. De modo simplificado e dentro de certos limites, o ponto de ebulição pode ser representado por uma função crescente da pressão. Considerando sua finalidade, como descrita no início deste enunciado, a panela de pressão proporcionaria um cozimento mais eficiente, se comparado ao uso de panela comum,

Recentemente, uma empresa britânica apresentou um protótipo de um motor a jato hipersônico que permitirá às aeronaves comerciais voarem a uma velocidade muito acima da velocidade do som, fazendo com que uma viagem de São Paulo à Austrália dure, aproximadamente, 4 horas (atualmente essa viagem dura cerca de 24 horas).
Isso só é possível devido ao fato de o motor ser alimentado por uma mistura de hidrogênio e oxigênio. Esse motor “suga” o ar à sua frente fazendo com que os gases, antes de entrarem no combustor, sejam resfriados por um sistema denominado pre-cooler. Esse dispositivo consegue resfriar os gases variando a temperatura 1 000 K em cerca de 50 ms. Assim, ele aumenta a eficiência de combustível.
Com base nessas informações, podemos afirmar que a taxa de variação de resfriamento térmico, em °C/s, é

Em uma aula de laboratório de calorimetria, um aluno da Fatec precisa determinar o calor específico de um material desconhecido de massa 1,0 kg. Para isso, ele usa, por 1 min, um forno elétrico que opera em 220 V e 10 A. Após decorrido esse tempo, ele observa uma variação de temperatura de 220 °C.
Considerando que o forno funciona de acordo com as características apresentadas, podemos afirmar que o calor específico determinado, em J/kg·K, foi de
Lembre que: Q = m . c. Δθ

Considere um tubo vertical fechado na extremidade inferior que aprisiona um gás ideal em seu interior por meio de um leve êmbolo situado na extremidade oposta. Lentamente, o êmbolo é pressionado até que o volume do gás se reduz à metade. Considere duas formas de fazer isso. No processo I, o tubo é mantido em contato térmico com um grande recipiente com água. No processo II, o tubo é isolado termicamente do ambiente.
As descrições dos processos I e II e a avaliação das variações de energia interna correspondem a:

Na construção de ferrovias, é necessário deixar uma folga entre os trilhos para permitir que eles se dilatem caso a temperatura aumente. Suponha que cada trilho tem 20 m de comprimento na temperatura média da região onde serão instalados e que a temperatura pode aumentar em até 30 ºC em relação ao seu valor médio. Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica linear dos trilhos é α = 1,1x10^-5 por ºC, o valor da separação mínima entre os trilhos para evitar que eles se pressionem com esse aumento de temperatura é:

Um pêndulo simples é composto por uma haste metálica leve, presa a um eixo bem lubrificado, e por uma esfera pequena de massa muito maior que a da haste, presa à sua extremidade oposta. O período ܲ para pequenas oscilações de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada da razão entre o comprimento da haste metálica e a aceleração da gravidade local. Considere este pêndulo nas três situações:
1. Em um laboratório localizado ao nível do mar, na Antártida, a uma temperatura de 0 °C. 2. No mesmo laboratório, mas agora a uma temperatura de 250 K. 3. Em um laboratório no qual a temperatura é de 32 °F, em uma base lunar, cuja aceleração da gravidade é igual a um sexto daquela da Terra.
Indique a alternativa correta a respeito da comparação entre os períodos de oscilação ܲP₁, ܲP₂ e ܲP₃ do pêndulo nas situações 1, 2 e 3, respectivamente.

Equipamentos domésticos chamados de vaporizadores para roupa utilizam o vapor de água gerado por um sistema de resistências elétricas a partir de água líquida. Um equipamento com potência nominal de 1.600 W foi utilizado para passar roupas por 20 minutos, consumindo 540 mL de água. Em relação ao gasto total de energia do equipamento, o gasto de energia utilizado apenas para vaporizar a água, após ela já ter atingido a temperatura de ebulição, equivale a, aproximadamente,
Note e adote: Entalpia de vaporização da água a 100 °C = 40 kJ/mol; Massa molar da água = 18 g/mol; Densidade da água = 1 g/mL.

Para aquecer a quantidade de massa m de uma substância, foram consumidas 1450 calorias. A variação de seu calor específico c, em função da temperatura θ, está indicada no gráfico.

O valor de m, em gramas, equivale a:

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

No processo I, o gás sofre duas transformações sucessivas, sendo a primeira ........ e a segunda ........ .

A variação de energia interna no processo I, ∆U_I, é ........ variação de energia interna no processo II, ∆U_II.

Os trabalhos W_I e W_II, realizados pelo gás nos processos I e II, valem respectivamente

Considere as afirmações abaixo, sobre o comportamento térmico dos gases ideais.

I - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura inicial, quando aquecidos sob pressão constante de modo a sofrerem a mesma variação de temperatura, dilatam-se igualmente.

II - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.

III- Uma dada massa gasosa, quando mantida sob pressão constante, tem temperatura T e volume V diretamente proporcionais.

Quais estão corretas?

Com o aumento do efeito estufa, a chuva ácida pode atingir a temperatura de 250 ºC.

Na escala Kelvin, esse valor de temperatura corresponde a:

Uma amostra de gás ideal está contida em um cilindro metálico que está imerso em uma grande quantidade de água a temperatura constante. O gás é comprimido lentamente numa transformação isotérmica. A variação da energia interna do gás (ΔU) e o trabalho W realizado pelo gás nesse processo são: