Questões de Vestibular
Sobre física térmica - termologia em física
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Em um escritório, trabalham 10 funcionários de segunda a sexta, em um regime de oito horas por dia. Diariamente, o ar-condicionado é ligado para manter o local de trabalho a 17 °C, sendo que o ambiente externo está a uma temperatura de 37 °C. Considere que o ar-condicionado funcione com máxima eficiência e que ele aja apenas para retirar o calor gerado pelas pessoas, que é de 100 W por funcionário. Sabendo que a tarifa da energia elétrica é de R$ 0,91 por kWh, assinale o custo aproximado para usar o ar-condicionado durante 4 semanas.
Se o fluxo de massa for constante em 0,05 kg/s e o calor específico for 4.200 J/(kg.°C), qual a potência térmica fornecida pelo “coração artificial” ao fluido?
Disponível em: https://drdanielstellin.com.br/dermatologia-estetica/ultrassom-microfocado/. Acesso em: 12 ago. 2025 (adaptado).
Considere que 50% da energia liberada pelo aparelho seja efetivamente usada no aquecimento da pele do rosto de uma paciente durante uma sessão do ultrassom microfocado.
Nessas condições, qual será a relação entre a quantidade de energia absorvida para cada 1 °C de elevação da temperatura da pele, em cal/°C?
Dados: potência do aparelho: 300 W; 1 caloria corresponde a 4J.
Dados:
• Calor específico do gelo: cg=0,5 cal/g°C
• Calor latente de fusão do gelo: Lf=80 cal/g
• Calor específico da água: ca=1,0 cal/g°C
Suponha que a bolsa contenha 0,30 kg de gelo a 0 °C, colocada sobre a região do corpo cuja massa térmica pode ser aproximada por 2,60 kg de água a 36 °C. A temperatura final de equilíbrio da região (água equivalente + água do gelo derretido) será:
Considere:
• Calor específico da água: c = 1,0 cal/g°C
• Calor de fusão do gelo: Lf = 80 cal/g
• Despreze trocas de calor com o ambiente e admita que todo o gelo derrete.
Uma barra de concreto, com coeficiente de dilatação linear a = 12.10-6/°C, tem suas extremidades fixadas em blocos rígidos, conforme a figura. Em decorrência de uma variação de 24 °C em sua temperatura, a barra apresenta uma curvatura, elevando seu centro de uma altura x em relação à parte inferior da barra. Admitindo que a variação no comprimento da barra seja muito pequena quando comparada ao comprimento total da barra (a figura apresenta curvatura superestimada para efeito de visualização), o valor de x, desprezando os termos de ordem a2 ou superior, será:
O etanol anidro é uma das principais apostas do Brasil para combustíveis sustentáveis. Em uma experiência, uma amostra de 100 g dessa substância foi aquecida e a curva de aquecimento obtida é mostrada no gráfico, no qual T é a temperatura, em ºC, e Q é a quantidade de calor recebida, em kcal.
A quantidade de calor absorvida por uma substância durante seu processo de aquecimento sem mudanças de fase pode ser determinada pela fórmula Q = m٠c٠ΔT, na qual c é o calor específico da substância. Na experiência, o calor específico do etanol anidro líquido obtido é igual a
Considere que, antes dos processos de separação, havia uma mistura contendo 80 g de cada um dos gases metano e butano, confinados em 40 litros a uma temperatura de 127 °C.
Dado: Constante dos gases (R) = 0,082 atm.L.K–1.mol–1
O valor mais próximo da razão entre a pressão parcial dos gases metano e butano é
Considere que 1 e 2 sofrem a mesma transformação de estado físico e indique a alternativa correta.
Um tubo fino de um material transparente e termicamente indilatável é adaptado a um recipiente de vidro. Esse recipiente é preenchido com um líquido, à temperatura ambiente ϴ, que, além de enchê-lo completamente, ainda ocupa 2 cm3 do tubo, como ilustrado na figura 1. Provoca-se um decréscimo Δϴ na temperatura do conjunto até que, quando o volume do recipiente se torna igual a 250 cm3 , o líquido fique totalmente nele contido, como ilustra a figura 2.
O coeficiente de dilatação do líquido ϒL = 181x10-6 oC-1 e o coeficiente de dilatação linear do vidro αV = 7x10-6 oC-1 . O decréscimo Δϴ na temperatura foi de
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C·mol−1 = 9,65 × 104 A·s·mol−1 = 9,65 × 104 J·V−1·mol−1.
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m·s−1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 105 N·m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m2·s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L−1
ln X = 2,3 log X
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C·mol−1 = 9,65 × 104 A·s·mol−1 = 9,65 × 104 J·V−1·mol−1.
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m·s−1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 105 N·m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m2·s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L−1
ln X = 2,3 log X
Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.
Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.
Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.
Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.
Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.
Assinale a alternativa que fornece a diferença entre o comprimento natural da mola e o seu comprimento ao final do processo descrito.
Termômetros infravermelhos utilizados em hospitais são dispositivos utilizados para medir temperatura de pessoas sem contato direto com elas. Seu funcionamento se baseia no princípio físico de que qualquer material com temperatura da ordem de 36°C emite radiação infravermelha, cuja intensidade total da radiação emitida (Irad(T)) aumenta com a temperatura do objeto, conforme a equação:
Irad(T) = ϵσT⁴.
σ = 5,7 Wm⁻²K⁻⁴ é um valor constante chamado de constante de Stefan-Boltzmann e ϵ é um parâmetro adimensional que pode assumir valores entre 0 e 1, dependendo das características do material, chamada de emissividade. Para a pele humana, por exemplo, ϵ é da ordem de 0,98. Para o plástico claro, ϵ é igual a 0,94.
Alguns termômetros de infravermelho possuem uma mira laser para sinalizar o local onde a temperatura será realizada.
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