Em quase todos os hospitais e algumas residências é comum o uso de chuveiros misturadores de água quente e fria como na figura ao lado.

Suponha que a torneira quente forneça 50 gramas de água por segundo a temperatura de 50ºC e a torneira fria forneça 100 gramas de água por segundo a temperatura de 20ºC. Considere também que não há trocas de calor entre a água e o ambiente e as águas das duas torneiras se misturam rapidamente.

A alternativa correta que mostra o gráfico da temperatura T da água após a mistura em função do tempo t é:

Pequenas argolas de borracha são comumente utilizadas nos tratamentos dentários, ou melhor, nos aparelhos ortodônticos, conforme a figura. Elas precisam ser encaixadas nos ganchos do aparelho e, geralmente, devem ser usadas em tempo integral, sendo retiradas apenas para comer e escovar os dentes.

Considerando as argolas de borracha obedecendo a lei de Hooke, assinale a alternativa correta que apresenta o melhor esboço do gráfico energia potencial versus o tempo para uma delas.

Certa massa de um gás ideal, sob pressão de 2 atm, ocupa um volume de 10 litros à temperatura de 37 °C. Sob estas condições, o volume ocupado pelo gás a 200 °C, sob pressão de 4 atm será:

Um corpo de massa 100 g é constituído por uma substância de calor específico 0,5 cal/g .°C. A quantidade de calor que o corpo deve receber para que sua temperatura varie de 20 °C para 50 °C será:

Uma barra metálica apresenta, a 20 °C comprimento de 50 metros; o metal que constitui a barra apresenta coeficiente de dilatação linear médio igual a 25 .10^-6 °C^-1 . Quando a barra é aquecida a 40 °C a dilatação relativa, expressa em porcentagem, vale:

Após o aquecimento de uma barra metálica observou-se que sua temperatura média era de 250 °C. Esta mesma temperatura na escala Fahrenheit vale:

Furacões são sistemas físicos que liberam uma enorme quantidade de energia por meio de diferentes tipos de processos, sendo um deles a condensação do vapor em água. De acordo com o Laboratório Oceanográfico e Meteorológico do Atlântico, um furacão produz, em média, 1,5 cm de chuva por dia em uma região plana de 660 km de raio. Nesse caso, a quantidade de energia por unidade de tempo envolvida no processo de condensação do vapor em água da chuva é, aproximadamente,


π= 3. Calor latente de vaporização da água: 2 x 10⁶ J/kg. Densidade da água: 10³ kg/m³. 1 dia = 8,6 x 10⁴ s.

A observação de alguns corpos celestes tem se tornado difícil em grandes centros urbanos, principalmente por conta da poluição luminosa produzida. Os rastros luminosos deixados no céu pelas estrelas cadentes, por exemplo, são mais facilmente observados em locais ermos e distantes das cidades. As estrelas cadentes são, na verdade, meteoros cujas velocidades medidas são da ordem de milhares de quilômetros por hora. Erroneamente se atribui o aquecimento das regiões próximas ao meteoro ao atrito entre ele e a atmosfera, mas a principal razão desse aquecimento é a _________ do ar atmosférico logo à frente do meteoro.

Um pequeno balão esférico flexível, que pode aumentar ou diminuir de tamanho, contém 1,0 litro de ar e está, inicialmente, submerso no oceano a uma profundidade de 10,0 m. Ele é lentamente levado para a superfície, a temperatura constante. O volume do balão (em litros), quando este atinge a superfície, é
Dados: p_atm =1,0 x 10⁵ Pa ; p_água = 1,0 x 10³ kg/m³ g = 10 m/s²

Um gás ideal confinado é submetido a um processo tal que seu volume final é maior que seu volume inicial. Considere as afirmações abaixo, referentes ao processo.
I - Se o processo é isotérmico, a pressão final do gás é menor do que a pressão inicial. II - Se a temperatura final do gás é maior do que a inicial, o processo é isobárico. III - Se a pressão final do gás é maior do que a inicial, a temperatura final do gás é necessariamente maior que a temperatura inicial.
É correto o que se afirma em:

Para realizar um tratamento deve-se dar um banho num paciente com água a 37ºC. Utiliza-se nesse procedimento um chuveiro elétrico de resistência 22Ω, ligado a uma rede de 220V. (Considere para efeitos de cálculo, o calor específico da água c ≅ 4J/gºC, a densidade da mesma ρ = 1kg/litro e que toda a energia dissipada na resistência seja convertida em calor).

Sabendo-se que a temperatura ambiente é de 27ºC, a vazão, em mililitros/s, que esse chuveiro deverá ter nessas condições, é:

Considere o caso abaixo e responda: Qual é a transformação sofrida pelo gás ao sair do spray?

As pessoas com asma, geralmente, utilizam broncodilatadores em forma de spray ou mais conhecidos como bombinhas de asma. Esses, por sua vez, preci-sam ser agitados antes da inalação para que a medicação seja diluída nos gases do aerossol, garantindo sua homogeneidade e uniformidade na hora da aplicação.

Podemos considerar o gás que sai do aerossol como sendo um gás ideal, logo, sofre certa transformação em sua saída.

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm² e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado: resistividade elétrica do cobre = 1,72.10^-8Ω.m

• O diagrama abaixo mostra um ciclo realizado por 1 mol de um gás monoatômico ideal. Determine, em porcentagem, o rendimento de uma máquina de Carnot que operasse entre as mesmas fontes térmicas desse ciclo.

• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:

As máquinas térmicas são reconhecidas como precursoras da chamada Revolução Industrial, quando destacam-se os nomes de engenheiros ingleses do século XVIII. Sabe-se, entretanto, que a ideia de se utilizar o calor como agente de movimento remonta de séculos anteriores. Uma das primeiras descrições de uma máquina térmica faz referência à máquina de Heron de Alexandria, no século I d.C (figura 1). A reconstrução dessa máquina em dias atuais mostra-nos que sua eficiência não é muito atrativa, ou seja, grande parte da energia fornecida a ela é desperdiçada. Se a uma máquina de Heron fornece-se 5.000J de calor e percebe-se que ela libera 3.500J de calor, qual a eficiência dessa máquina?


Figura 1 - Representação da máquina de Heron Fonte: Disponível em:<https://pt.wikipedia.org/wiki/Eol%C3%ADpila#/media/File:Aeolipile_illustration.png> . Acesso em: 08 set. 2017

Um litro de água estava inicialmente a uma temperatura de 20o C. Para levá-la a ebulição usou-se uma chama produzida pela combustão do gás natural. Considere que, nesse processo as perdas de calor para o recipiente e o ambiente foram de 30% e que a água ferve a 100^oC ao nível do mar
Dados: Calor específico da água = 1 cal/g o C; Calor de combustão do gás = 11900 cal/g; Densidade da água = 1 kg/litro.

A quantidade mínima de gás consumida em gramas é

.Um estudante de Física, a fim de analisar o comportamento térmico de uma substância, realizou um experimento em que forneceu calor a uma quantidade m de massa dessa substância, inicialmente na fase sólida. Após analisar os dados experimentais obtidos, ele traçou um gráfico, na figura ao lado, que mostra o comportamento da temperatura dessa substância em função da quantidade de calor que ela recebeu. Sabendo que o calor latente de fusão da substância analisada é igual a 20 cal/g, ele calculou os valores da massa m e do calor específico na fase sólida.


Ele obteve para esses valores, respectivamente,

Um copo com 300g de água foi colocado sobre a mesa da cozinha no início da manhã e ali permaneceu até ao meio dia, horário em que a temperatura estava 30 °C. Para tomar essa água gelada, um estudante colocou a água do copo e dois cubos de gelo em um recipiente termicamente isolado e aguardou o sistema entrar em equilíbrio térmico. Sabe-se que esse conjunto estava submetido à pressão de 1atm , que o Calor Latente de Fusão do gelo é L_F = 80cal / g , que o Calor Específico do Gelo é c_gelo = 0,5cal / g. ºC , que o Calor Específico da água é c_água = 1cal / g. ºC , que os dois cubos de gelo estava inicialmente a 0 °C e que cada um possuía massa de 50 g.
No final do processo, a temperatura da água resultante do equilíbrio térmico foi igual a