Questões de Vestibular Sobre física térmica - termologia em física

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Q3248228 Física
Um estudante de Física resolveu construir uma escala termométrica X e observou que uma variação de 40° na escala Celsius corresponde a uma variação de 60° na escala X. Sabendo que 20 °X corresponde ao ponto de fusão da água, é correto afirmar que o ponto de ebulição da água em graus X é igual a
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108400 Física
Dois dos obstáculos para a disseminação do emprego das células a combustível são: a obtenção do H2 de forma sustentável e a dificuldade de armazenamento do H2 (g), visto que pressões muito elevadas do gás são necessárias para a obtenção de densidades energéticas consideradas viáveis para a aplicação veicular. Tradicionalmente, a maioria do H2 empregado no mundo é produzida pela reforma do metano de origem fóssil, processo que resulta em intensa geração de CO2. Por esse motivo, tem-se buscado otimizar a produção do denominado hidrogênio verde, obtido por meio da eletrólise da água, utilizando-se energia elétrica gerada de maneira sustentável (por exemplo, a partir de placas de energia solar). No processo, uma corrente elétrica é aplicada a uma solução aquosa (usualmente uma solução de NaOH), de forma que as semirreações representadas a seguir ocorrem nos eletrodos.

catodo: 2 H3O+ + 2 e- → H2 + 2 H2O
anodo: 2 OH− → H2O + ½ O2 + 2 e-
Tendo como referência o texto precedente, sabendo que a constante universal dos gases vale 0,082 atm·L·mol-1 ·K-1 , a constante de Faraday, 96.500 C·mol-1 , a constante de autoprotólise da água, 1,0 × 10-14, e assumindo que todos os gases e soluções envolvidos se comportem idealmente, julgue o item que se segue.

Considere-se que um automóvel movido a H2 (g) possua um reservatório com capacidade para 100 L do gás e apresente um consumo médio de 1,0 kg de H2 a cada 100 km percorridos. Considere-se, também, que, no momento do abastecimento com o gás, o reservatório esteja na temperatura de 300 K. Nessas condições, para que o automóvel possa percorrer 600 km sem necessitar de novo abastecimento, o gás deverá estar armazenado a uma pressão superior a 600 atm.  
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108379 Física
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica. 


Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.


Considerando que, devido ao atrito, haja uma perda de 50% na transmissão do movimento de rotação do motor para a bobina, calcule o valor da energia elétrica, em kJ, transferida para a tomada em 4 segundos de funcionamento do aparelho. Após realizar todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista. 

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108372 Física
A descoberta do eletromagnetismo significou uma grande revolução para a humanidade: a possibilidade de transporte quase instantâneo de grandes quantidades de energia a longas distâncias. O entendimento dos fluxos energéticos e de suas perdas, ao longo da cadeia de produção, transporte e utilização da energia elétrica, é de fundamental importância para o aumento da eficiência energética e a mitigação de seus efeitos sobre a natureza. 

Para o estudo simplificado desses processos, foi criado um sistema constituído por um motor de combustão a diesel que opera em um ciclo de Carnot, conforme figura a seguir. A cada ciclo do motor, uma quantidade de calor Q1 é fornecida pela queima do diesel, um trabalho W é realizado e um calor Q2 é ejetado para fora do motor. O motor faz girar uma bobina com velocidade angular constante ω de 21.600 graus por segundo, em uma região preenchida por um campo magnético uniforme e estacionário, gerado por um ímã permanente, com intensidade 1/12π tesla. Na bobina, está enrolado um fio condutor formando por N = 22 espiras circulares cuja área de seção transversal é igual a A = 1 m2 . Devido à indução magnética, uma força eletromotriz ξ é gerada em uma tomada que está ligada a um circuito, fornecendo corrente elétrica I a um aparelho de resistência equivalente igual a R. A resistência interna dos fios da bobina e da tomada é denotada por R’. O eixo de rotação da bobina é perpendicular ao campo magnético.

De maneira simplificada, pode-se considerar que o motor e a bobina representam uma usina geradora de energia elétrica, os fios que ligam a bobina até a tomada representam as linhas de transmissão e o aparelho ligado à tomada representa os dispositivos movidos a energia elétrica. 


Com base nas informações fornecidas no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.


A energia dissipada por efeito Joule no circuito elétrico deve ser igual ao calor dissipado pelo motor.

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108349 Física
O ciclo esporogônico do parasita Plasmodium, da malária, uma das maiores causas históricas de morte da humanidade, é altamente influenciado pela temperatura. A duração desse ciclo, em dias, pode ser modelada por C(T) = 1 / 10-4 . T . ( T - 15 ) . √ 34 - T , em que T é a temperatura em graus Celsius.

Por outro lado, os modelos que avaliam o potencial epidêmico da malária estão relacionados diretamente com a probabilidade diária de sobrevivência dos mosquitos vetores, que é dada por p(T) = 20 / eT2 - 53T + 570,  também em função da temperatura T.

Tendo como base as informações precedentes, julgue o item que se segue.


Para T =  30 °C, a duração do ciclo esporogônico do parasita Plasmodium será inferior a 10 dias.

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108325 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4 , em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.

Assinale a opção em que é representada a emissividade da Terra, na situação em que a sua temperatura seja de −17 ℃, quando considerada como um corpo negro ideal, e a sua temperatura de fato seja 34 ℃ maior que esse valor. Assuma que a temperatura do zero absoluto seja -273 K.

( 128 / 145 ) 4
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108317 Física
Para determinado modelo de equilíbrio termodinâmico, as trocas de calor devido à radiação solar absorvida e à radiação emitida pela Terra estão em equilíbrio térmico em cada instante de tempo. Nesse modelo, a potência de radiação emitida por unidade de área Re é dada pela Lei de Stefan-Boltzmann para corpos negros ideais, corrigida por uma emissividade ∈ < 1 (ressalte-se que, no caso de um corpo negro ideal, a emissividade é ∈ =  1). No sistema de unidades internacional (SI), Re = ∈σT4 , em que T é a temperatura da Terra, em Kelvin, σ = 5,6703 x 10-8 W / m2 . R2 e a emissividade depende das propriedades de absorção de ondas eletromagnéticas dos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

A potência de radiação solar absorvida por unidade de área Ri é a diferença entre a potência da radiação incidente Ra e a radiação refletida Rr (efeito albedo). A quantidade de radiação refletida dependerá naturalmente das propriedades de reflexão das ondas eletromagnéticas incidentes nos materiais que constituem a superfície e a atmosfera terrestre.

Se o Sol e a Terra forem considerados pontos materiais, é possível mostrar, utilizando-se as leis de Newton e a lei da gravitação universal, que o movimento da Terra em relação ao Sol é planar, descrito por elipses, tal que o Sol está em um de seus focos. Entretanto, o Sol e a Terra não são pontos, e sim objetos materiais ocupando certo volume, determinando um torque que faz o momento angular de rotação da Terra em torno de si mesma não ser conservado, o que implica uma cinemática complexa para o seu movimento. 

Em síntese, além do movimento de translação em torno do Sol, a Terra gira em torno de um eixo que liga os seus dois polos (eixo polar), o qual forma um ângulo β (ângulo de nutação) com o eixo-z perpendicular ao plano de movimento do sistema Sol-Terra, conforme figura a seguir. Por sua vez, o eixo polar gira em torno do eixo-z, em um movimento denominado precessão. Esses três movimentos — translação, nutação e precessão — determinam a configuração geométrica da Terra em relação ao Sol e, consequentemente, a quantidade de radiação solar incidente sobre as partes da Terra em cada instante de tempo. 


Com base no modelo de equilíbrio termodinâmico descrito no texto precedente e na figura apresentada, julgue o item.

Dado que o Sol emite, de forma isotrópica, sempre a mesma quantidade de radiação eletromagnética, infere-se que a potência de radiação incidente sobre a Terra será a mesma para todos os dias do ano.
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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108267 Física


Figura III

O aquecimento da Terra tem causado diferentes desastres ambientais, pondo a população em risco. A figura I, precedente, ilustra a deformação, devido à variação abrupta da temperatura, de trilhos feitos de ferro, que tem coeficiente de expansão linear α = 12 x 10-6 ℃-1. A figura II representa o deslizamento de geleiras devido ao aumento contínuo da temperatura ambiente. A variação do coeficiente de atrito estacionário entre uma geleira e o solo, em função da temperatura, está representada no gráfico da figura III, em que os pontos pretos são dados experimentais e a linha tracejada é função ajustada. Estudos mostram que coeficientes de atrito estacionário inferiores a 0,3 são propícios ao deslizamento das geleiras. 

Com base nas informações precedentes, julgue o item a seguir.



Se um quilômetro de trilho for submetido a uma variação de temperatura de 40 °C, então o aumento no comprimento do trilho será inferior a 40 cm.

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Ano: 2023 Banca: CESPE / CEBRASPE Órgão: UNB Prova: CESPE / CEBRASPE - 2023 - UNB - Prova de Conhecimentos III - 2° dia |
Q3108266 Física


Figura III

O aquecimento da Terra tem causado diferentes desastres ambientais, pondo a população em risco. A figura I, precedente, ilustra a deformação, devido à variação abrupta da temperatura, de trilhos feitos de ferro, que tem coeficiente de expansão linear α = 12 x 10-6 ℃-1. A figura II representa o deslizamento de geleiras devido ao aumento contínuo da temperatura ambiente. A variação do coeficiente de atrito estacionário entre uma geleira e o solo, em função da temperatura, está representada no gráfico da figura III, em que os pontos pretos são dados experimentais e a linha tracejada é função ajustada. Estudos mostram que coeficientes de atrito estacionário inferiores a 0,3 são propícios ao deslizamento das geleiras. 

Com base nas informações precedentes, julgue o item a seguir.


A partir das informações apresentadas, infere-se que uma temperatura de –5 °C é propícia ao deslizamento de geleiras.

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Ano: 2023 Banca: COMVEST - UNICAMP Órgão: UNICAMP Prova: COMVEST - UNICAMP - 2023 - UNICAMP - Vestibular - Conhecimentos Gerais - 1ª Fase |
Q2327100 Física

Use os valores aproximados: g = 10 m/s2 e π = 3.




Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço.

O ar atmosférico comporta-se como um gás perfeito. Sendo a pressão e a temperatura do ar, numa determinada posição da alta atmosfera, dadas por p = 2,0 Pa e T = 180 K (sem a presença da cápsula na vizinhança), e sendo a constante universal dos gases perfeitos R ≃ 8 J/mol.K, qual é o volume ocupado por um mol de ar naquela posição? 
Alternativas
Q2092734 Física
A figura a seguir representa o diagrama pV de um 1 mol de um gás ideal, retratando diferentes processos termodinâmicos. 
32_.png (377×281)

Com base no diagrama, é correto afirmar que
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Ano: 2023 Banca: COMVEST - UNICAMP Órgão: UNICAMP Prova: COMVEST - UNICAMP - 2023 - UNICAMP - Vestibular Indígena |
Q2073481 Física
Num laboratório de termodinâmica foi feito um experimento de calorimetria no qual 30g de gelo foram transformadas em água, obedecendo a curva de aquecimento fornecida no gráfico a seguir. 
De acordo com o experimento, assinale a alternativa correta.
24.png (386×188) 
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Ano: 2022 Banca: VUNESP Órgão: UNESP Prova: VUNESP - 2022 - UNESP - Vestibular |
Q4204803 Física
O termopar é um sensor de temperatura constituído por dois fios metálicos distintos, 1 e 2, unidos em uma das extremidades pela chamada junção de medida, e conectados na outra extremidade a um voltímetro, conforme a figura.

Q76_1.png (349×132)

Como esses fios são constituídos de metais diferentes, o voltímetro indica uma diferença de potencial que depende da temperatura lida pela junção de medida. Essa diferença de potencial é interpretada e determina a temperatura lida pelo termopar.
Os termopares são classificados com letras, dependendo dos metais utilizados em sua confecção. O gráfico mostra como varia a diferença de potencial (U), lida pelo voltímetro, em função da temperatura (θ), indicada por três tipos de termopares, E, K e N. Nesse gráfico, a sensibilidade do termopar, medida em mV/ºC, está associada à inclinação da reta tangente à curva, em determinado ponto.

Imagem associada para resolução da questão

De acordo com o gráfico,
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Ano: 2022 Banca: VUNESP Órgão: UNESP Prova: VUNESP - 2022 - UNESP - Vestibular |
Q4204797 Física
Q70.png (277×145) (www.aviacaocomercial.net)

    Para se calibrar o pneu do carro num posto de serviços, a recomendação é colocar cerca 30 PSI, sigla em inglês para a unidade de pressão “libra-força por polegada quadrada”. Para o pneu de um avião, que é preenchido com nitrogênio puro em vez de ar, a regulagem recomendada é cerca de 200 PSI à temperatura ambiente de 300 K. No entanto, no momento do pouso, essa pressão interna pode aumentar significativamente, como consequência do calor gerado pelo impacto e atrito com o solo e pela ação dos freios, com a temperatura podendo atingir 1200 K.

(www.uol.com.br. Adaptado.)

Supondo que o volume do pneu não se altere, a pressão interna de nitrogênio no pneu durante o pouso pode atingir o valor de
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Ano: 2022 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2022 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162985 Física
O gráfico abaixo mostra a variação da temperatura com o tempo para uma substância pura. O processo é realizado à pressão constante, e a substância é um líquido no ponto A (t0, T0).

Captura_de tela 2026-07-08 153533.png (287×240)

Considere as afirmações abaixo, sobre o gráfico.

I - O gráfico representa o processo de solidificação, e T1 é o ponto de fusão ou de solidificação da substância.
II - Duas fases estão presentes no ponto B (t1, T1).
III- As forças intermoleculares, no ponto C (t2, T2), são mais fortes que no ponto A (t0, T0).

Quais estão corretas?
Alternativas
Ano: 2022 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2022 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162977 Física
Considere a máquina térmica representada na figura abaixo.

Captura_de tela 2026-07-08 152346.png (308×187)


Em um ciclo da máquina, Q1 e Q2 são, respectivamente, as quantidades de calor adicionadas ao banho térmico T1 e retiradas do banho térmico T2 > T1, e W é o trabalho realizado pela máquina. Se o trabalho é positivo, então algumas das possibilidades para as quantidades de calor envolvidas são

1. Q2 > Q1 > 0
2. Q1 > Q2 > 0
3. Q1 < 0 ; Q2 > 0

Assinale a alternativa que descreve as possibilidades fisicamente corretas.
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Ano: 2022 Banca: UFRGS Órgão: UFRGS Prova: UFRGS - 2022 - UFRGS - Vestibular - 2º Dia |
Q4162976 Física
Na figura abaixo, estão representados quatro diagramas pV para processos termodinâmicos cíclicos de um gás. 

Captura_de tela 2026-07-08 152235.png (262×236)

Assinale a alternativa que indica corretamente em quais processos o gás absorve mais calor do que perde em um ciclo completo. 
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Ano: 2022 Banca: VUNESP Órgão: FCM/SANTA CASA Prova: VUNESP - 2022 - FCM/SANTA CASA - Vestibular |
Q4150029 Física
Um medicamento que necessita ser armazenado sob refrigeração foi colocado no interior de uma bolsa térmica e mantido em equilíbrio térmico com gelo a 0 ºC. Pelo fato de o isolamento térmico dessa bolsa não ser perfeito, havia um fluxo constante de calor para dentro dela, na taxa de 55 J a cada minuto. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 330 J/g, que todo calor que entrou na bolsa foi absorvido pelo gelo e que após duas horas ainda havia gelo no interior dessa bolsa, a quantidade desse gelo que se fundiu nesse intervalo de tempo foi de
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Ano: 2022 Banca: VUNESP Órgão: FAMERP Prova: VUNESP - 2022 - FAMERP - Vestibular - Conhecimentos Gerais |
Q4146268 Física
Na internet, encontra-se a informação que para gelar 20 garrafas de refrigerante são necessários 10 kg de gelo. Considere que as temperaturas iniciais do gelo e das garrafas sejam, respectivamente, 0 ºC e 25 ºC, que todo o gelo se funda e que a temperatura final de equilíbrio seja 0 ºC. Sabendo que todo o calor cedido pelo gelo foi absorvido pelas garrafas e que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, a capacidade térmica de cada garrafa de refrigerante é
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Ano: 2022 Banca: VUNESP Órgão: EINSTEIN Prova: VUNESP - 2022 - EINSTEIN - Vestibular Unificado - Prova I |
Q4112873 Física

No início de um dia, uma piscina de fundo plano e horizontal continha água a 15 ºC, até o nível de 1 cm abaixo da borda. Nesse dia, quando a água foi aquecida a 35 ºC, a piscina ficou completamente cheia, como mostra a figura.

Imagem associada para resolução da questão


Sabendo que a dilatação volumétrica sofrida por um líquido é diretamente proporcional ao volume inicial desse líquido e à variação de temperatura sofrida por ele, e considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica da água nessa faixa de temperatura é 2 × 10–4 ºC–1 , a profundidade H dessa piscina é de, aproximadamente,

Alternativas
Respostas
121: C
122: C
123: C
124: E
125: E
126: C
127: E
128: E
129: C
130: C
131: A
132: B
133: C
134: E
135: E
136: A
137: B
138: B
139: D
140: C