Considere a seguinte figura:

Fonte: http://www.aerospaceweb.org/question/atmosphere/q0291.shtml

A cena resume, fotograficamente, o momento mais marcante do filme “2001, uma Odisseia no Espaço”, de Stanley Kubrick. É o momento em que o astronauta David Bowman entra na nave-mãe (nave esférica maior) após acoplar, por avizinhamento, seu módulo de voo (nave esférica menor). A cena mostra o astronauta prestes a entrar na nave sem o capacete característico do traje espacial. A cena de entrada dura menos de 10 segundos. É correto afirmar que o astronauta, caso esse fosse um acontecimento real,

Uma das formas de transformar calor em trabalho é por meio de máquinas térmicas. Um recipiente completamente fechado contendo um gás ideal, em que uma de suas faces, em forma de um êmbolo, possui liberdade de se mover em uma dada direção é um sistema termodinâmico simples que pode servir para exemplificar uma máquina térmica. Nesse exemplo, quando uma fonte de calor fornece energia ao gás, dependendo das condições, as transformações podem fazer com que o êmbolo se mova, realizando um trabalho. Na figura (A), está indicada a situação inicial de um gás ideal em condições de temperatura (T₀), volume (V₀) e pressão (P₀), com o êmbolo recebendo uma resistência externa (R₀) e, na figura (B), estão indicadas as condições finais após o gás receber calor, sofrer um aquecimento e uma expansão, com temperatura (T_F), volume (V_F), pressão (P_F) e recebendo uma resistência externa (R_F).

Considerando-se que, no caso da figura, as forças de resistências inicial (R₀) e final (R_F) são diferentes, é correto afirmar que

Um dos meios de transporte de cargas mais popular de tempos atrás era conhecido como carro de bois. Suas rodas eram fabricadas de madeira e revestidas por um aro de ferro que garantia sustentabilidade e durabilidade. Considere uma dessas rodas de madeira com um diâmetro de 100cm, tendo que ser revestida com um aro de ferro com diâmetro 5mm menor que o da roda. A qual temperatura, aproximadamente, devemos submeter o aro para que o mesmo caiba na roda? Dado: considere o coeficiente de dilatação linear do ferro α = 12 x 10^-6°C ^-1 .

Considere que uma massa de água M_A, inicialmente numa temperatura de 90°C, seja despejada em um recipiente isolante térmico contendo uma outra massa de água Mb, a 10°C. Isolado termicamente do meio ambiente, o sistema composto pelos dois líquidos atinge, depois de um certo tempo, a temperatura de equilíbrio de 60°C. |ΔU_A| e |ΔU_B| representam, respectivamente, os valores absolutos das variações de energia interna de cada uma das massas d'água nesse processo.

As relações entre |ΔU_A| e |ΔU_B| e entre as massas M_A e M_B são:

O gráfico 1 mostra a variação da pressão atmosférica em função da altitude e o gráfico 2 a relação entre a pressão atmosférica e a temperatura de ebulição da água.

Considerando o calor específico da água igual a 1,0 cal/(g·ºC), para aquecer 200 g de água, de 20 ºC até que se inicie a ebulição, no topo do Pico da Neblina, cuja altitude é cerca de 3000 m em relação ao nível do mar, é necessário fornecer para essa massa de água uma quantidade de calor de, aproximadamente,

Antes de partir para uma viagem, Arnaldo calibra um dos pneus de seu carro com ar à temperatura de 27 ºC, sendo n_i o número de mols de ar dentro dele no momento da partida. Quando chegou ao seu destino, agora com o ar dentro do pneu à temperatura de 51 ºC, Arnaldo observa que a pressão do ar dentro dele está acima daquela com que iniciara a viagem. Pretendendo que a pressão voltasse ao valor do início da viagem, Arnaldo esvazia um pouco o pneu, de modo que o número de mols de ar dentro dele, agora, seja n_f . Considerando o ar um gás ideal e o volume do pneu constante durante todo o processo, a razão é n_i / n_f igual a

O gráfico a seguir descreve a mudança no comprimento em função da variação da temperatura em uma barra metálica.


Se essa barra possuir inicialmente 5,0 metros, o seu coeficiente de dilatação, em 10^-5 °C^-1, será de

Os fenômenos macroscópicos são, a rigor, irreversíveis a menos de situações experimentalmente controladas “quase-reversíveis”. A expansão livre de um gás, por exemplo, é um fenômeno irreversível. Um outro exemplo é a passagem espontânea de calor de um corpo para outro de menor temperatura (ou mais frio). A lei física ligada a irreversibilidade dos fenômenos macroscópicos corresponde a:

Sobre os conceitos de temperatura e calor podemos dizer que:

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:

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

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