Atualmente, os combustíveis mais utilizados para o abastecimento dos carros de passeio, no Brasil, são o etanol e a gasolina. Essa utilização somente é possível porque os motores desses automóveis funcionam em ciclos termodinâmicos, recebendo combustível e convertendo-o em trabalho útil.

Com base nos conhecimentos sobre ciclos termodinâmicos, assinale a alternativa que apresenta corretamente o diagrama da pressão (P) versus volume (V) de um motor a gasolina.

Uma pessoa deixou um aquecedor elétrico portátil (ebulidor) dentro de um recipiente com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 20 °C. O aquecedor é composto por um único resistor que opera em uma tensão de 110 V. A pessoa voltou após um intervalo de tempo de 20 minutos e verificou que 40% da água já havia evaporado do recipiente. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor é absorvida pela água e que toda a evaporação é somente devido à ação do ebulidor, ou seja, não houve nenhuma evaporação espontânea da água para o meio ambiente. Despreze também a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor.

Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g °C; calor latente de vaporização da água = 540 cal/g; densidade absoluta da água = 1,0 kg/L; 1 cal = 4,2 J; temperatura de ebulição da água = 100 ºC.

A partir de tais informações, assinale a alternativa CORRETA.

Uma máquina térmica que opera, segundo o ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que, em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 °C, o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente,

Vários turistas frequentemente têm tido a oportunidade de viajar para países que utilizam a escala Fahrenheit como referência para medidas da temperatura. Considerando-se que quando um termômetro graduado na escala Fahrenheit assinala 32 ^oF, essa temperatura corresponde ao ponto de gelo, e quando assinala 212 ^oF, trata-se do ponto de vapor. Em um desses países, um turista observou que um termômetro assinalava temperatura de 74,3 ^oF. Assinale a alternativa que apresenta a temperatura, na escala Celsius, correspondente à temperatura observada pelo turista. 

Com relação à mudança de estado físico da matéria, julgue os itens abaixo em (V) verdadeiro ou (F) falso.

( ) Calor sensível é a quantidade de energia que um objeto deve receber ou ceder para variar sua temperatura.

( ) Calor latente é a quantidade de energia necessária para provocar mudança de estado físico.

( ) Fusão é a mudança do estado gasoso para o estado líquido.

( ) Calor latente e calor sensível possuem o mesmo significado.

( ) Durante a mudança de estado físico, apesar de ceder ou receber energia, a temperatura da substância permanece constante.

( ) Ebulição e evaporação são duas formas pelas quais uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso.

Assinale a alternativa que contém a sequência CORRETA:

Com relação aos processos de variação da temperatura, qual(is) deles necessitam da existência de um meio material para que possam ocorrer?

Sabemos que a temperatura do corpo humano pode ser considerada normal se estiver entre 36°C e 37,5°C.

Imagine que você esteja viajando ao exterior, num país onde a temperatura utilizada é o °F (Fahrenheit), e utiliza um termômetro nesta escala para medir sua temperatura corporal. Analise as afirmativas a seguir:

(2) Se sua temperatura for 104°F, você está com uma temperatura considerada normal.

(4) Se sua temperatura for 104°F, você está com uma temperatura de 40°C (elevada).

(8) Se sua temperatura for 97°F, você está com uma temperatura considerada normal.

(16) Se sua temperatura for 97°F, você está com uma temperatura muito elevada.

(32) Se sua temperatura for 98,6°F, você está com uma temperatura de 37°C (normal).

Assinale a alternativa que contém o somatório das afirmativas INCORRETAS.

A perspectiva de uma pessoa que usa uma garrafa térmica é que esta não permita a troca de calor entre o meio ambiente e o conteúdo da garrafa. Porém, em geral, a própria garrafa já provoca uma pequena redução de temperatura quando nela colocamos um líquido quente, como o café, uma vez que a capacidade térmica da garrafa não é nula.

Numa garrafa térmica que está a 24 °C colocam-se 500 g de água (c = 1 cal/g °C) a 90 °C e, após algum tempo, nota-se que a temperatura estabiliza em 84 °C. Pode-se afirmar que a capacidade térmica desta garrafa é, em cal/°C,

Fazer vácuo significa retirar o ar existente em um volume fechado. Esse processo é usado, por exemplo, para conservar alimentos ditos embalados a vácuo ou para criar ambientes controlados para experimentos científicos. A figura abaixo representa um pistão que está sendo usado para fazer vácuo em uma câmara de volume constante V_C = 2,0 litros. O pistão, ligado à câmara por uma válvula A, aumenta o volume que pode ser ocupado pelo ar em V_P = 0,2 litros. Em seguida, a válvula A é fechada e o ar que está dentro do pistão é expulso através de uma válvula B, ligada à atmosfera, completando um ciclo de bombeamento. Considere que o ar se comporte como um gás ideal e que, durante o ciclo completo, a temperatura não variou. Se a pressão inicial na câmara é de P_i = 33 P_a, a pressão final na câmara após um ciclo de bombeamento será de

No conto de Moacyr Scliar (Texto 7), temos o termo “trabalho”. Para a Física, esse termo pode estar relacionado com variação de energia e, nesse sentido, gases podem executar trabalho, como é o caso das locomotivas a vapor. No Brasil, uma das primeiras locomotivas a vapor dotadas de um mecanismo de articulação para suas rodas foi a Baldwin Flexible. Essa locomotiva, propulsionada por um motor a vapor, era composta de três partes: a caldeira, que produzia o vapor pela queima do combustível; a máquina térmica, que transformava a energia do vapor em trabalho mecânico, e a carroceria, que carregava a composição. A seguir, temos um quadro com as características de uma dessas locomotivas: Considerando-se a máquina térmica um sistema fechado, contendo um pistão que pode expandir-se livremente dentro de uma cavidade, aproveitando somente a energia proveniente do carvão, a variação do volume do gás na cavidade para um funcionamento de 5 minutos à potência máxima e considerando-se a pressão na cavidade igual à pressão máxima na caldeira será de (assinale a resposta correta):

A partir da análise da figura e considerando que o coeficiente de dilatação linear do latão é denotado por α_L e o do aço, por α_A , é correto concluir que

Uma xícara contém 30mL de café a 60°C. Qual a quantidade, em mL, de leite frio, cuja temperatura é de 10°C, que devemos despejar nessa xícara para obtermos uma mistura de café com leite a 40°C? Considere as trocas de calor apenas entre o café e o leite, seus calores específicos iguais e suas densidades iguais a 1g/cm³ . 

Um motor de potência 2,5 c.v. absorve 925 cal/s de uma o fonte térmica quente, cuja temperatura é de 927°C. Sendo o a temperatura da fonte fria de 80,6°F, determine a razão entre o rendimento de um motor de Carnot que operasse entre essas mesmas fontes térmicas e o rendimento do referido motor.

Em uma máquina térmica ideal que opere em ciclos, todos os processos termodinâmicos, além de reversíveis, não apresentariam dissipação de energia causada por possíveis efeitos dos atritos internos nos mecanismos ou turbulências no fluido operador da máquina. O ciclo de Carnot é um bom exemplo de processo termodinâmico idealizado, que apresentaria a maior eficiência possível na transformação de calor em trabalho útil. A eficiência para uma máquina de Carnot operando entre as temperaturas absolutas de 300 K e 900 K seria de aproximadamente _________, e a entropia do sistema ficaria _________ durante o processo.

As três placas de um mesmo material metálico, A, B e C, representadas na figura abaixo são submetidas a um mesmo aumento na temperatura.

Assumindo que todas as placas inicialmente estejam em equilíbrio térmico entre si, o maior aumento na dimensão paralela ao eixo x e o maior aumento na área ocorrem, respectivamente, nas placas

Considere um recipiente de vidro com certo volume de mercúrio, ambos em equilíbrio térmico numa dada temperatura θ_₀, conforme mostra a figura a seguir.O conjunto, recipiente de vidro e mercúrio, é colocado num forno a uma temperatura θ, com θ > θ_₀.

_{Sejam os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio} iguais, respectivamente, a 1,2 ⋅10⁻⁵°C⁻¹ e 1,8 ⋅10⁻⁴°C⁻¹

De quantas vezes o volume do recipiente deve ser maior que o volume inicial de mercúrio, para que o volume vazio do recipiente permaneça constante a qualquer temperatura?

Uma certa quantidade de gás ideal ocupa inicialmente um volume V₀ com pressão P₀ .

Se sobre esse gás se realiza um processo isotérmico dobrando sua pressão para 2P₀ , qual será o volume final do gás?

Uma placa de vidro possui as dimensões de 1,0 m x 1,0 m x 1,0 cm quando está à temperatura ambiente. Seu coeficiente de dilatação linear é 9 x 10^{-6 o}C^-1 . Se a placa sofrer uma variação de temperatura de 10 ^oC, de quanto será a variação de volume da placa, em cm3 ?

Dois blocos metálicos idênticos de 1 kg estão colocados em um recipiente e isolados do meio ambiente. Se um dos blocos tem a temperatura inicial de 50 ^oC, e o segundo a temperatura de 100 ^oC, qual será a temperatura de equilíbrio, em ^oC, dos dois blocos?

Uma quantidade de 750ml de água a 90 ºC é paulatinamente resfriada até chegar ao equilíbrio térmico com o reservatório que a contém, cedendo um total de 130 kcal para esse reservatório. Sobre a água ao fim do processo, é correto afirmar que

Considere: calor específico da água líquida c_água= 1,0 cal/g ºC

calor específico do gelo c_gelo=0,55 cal/g ºC

calor latente de solidificação da água C_L = 80 cal/g

densidade da água líquida ρ_água = 1,0 g/ml