Luiz, um paisagista de jardins, quer utilizar placas quadradas, de lado L, de um material, cujo coeficiente de dilatação linear é α para fazer um caminho para pedestres em um jardim. Sabendo que a temperatura das placas no momento da construção do caminho é 18 ºC e que em dias mais quentes pode atingir a temperatura de 38 ºC, a distância entre as placas para que uma placa não toque na outra devido à dilatação térmica deve ser maior que

Uma máquina térmica realiza a cada ciclo um trabalho de 8 x 10² J, com uma eficiência de 20%. Considerando que essa máquina opere segundo. um ciclo de Carnot, com a fonte fria a uma temperatura de 300 K, qual é a temperatura da fonte quente e quanto calor é cedido para a fonte fria, respectivamente?

Um carro-tanque, cujo volume é de 24 m31 transporta um certo gás, mantendo a temperatura constante de 20 ºC, a uma pressão de 2 atm. Chegando ao seu destino, o gás foi transferido para um reservatório de 60 m3, mantido a uma temperatura de 293 K. Assim, é correto afirmar que:

Um forno capaz de fornecer 3000 cal/min é utilizado para derreter metal. Deseja-se utilizar esse forno para derreter uma peça de alumínio de massa m= 300 g cuja temperatura de fusão é 660 ºC. A peça de alumínio é colocada no forno com uma temperatura inicial de 30 ºC. O tempo mínimo necessário para o derretimento completo da peça de alumínio, desprezando quaisquer perdas de enerçla, será de:
Dados: calor específico do alumínio = 0,2 cal/g ºC ; calor latente de fusão do aluminio= 94 cal/g

Um refrigerador que opera sob o ciclo de Carnot tem potência de 200 W e devolve 1400 J de calor ao exterior a cada segundo. Em um dia de verão, em que a temperatura ambiente é de 27° C, a mínima temperatura que se pode obter no interior do refrigerador é de:

Um calorímetro está acoplado a um circuito elétrico composto por uma bateria que fornece uma tensão V = 10 V. uma chave S e um resistor de resistência R = 1,0 Ω capaz de fornecer energia térmica a seu interior. Um termômetro T também está no interior do calorímetro. conforme figura abaixo. Utilizando esse equipamento, foi feito o seguinte procedimento experimental:

1. colocou-se 100 g de água a 10 °C e 50 g de gelo com temperatura de - 10 °C no calorímetro;

2. ligou-se a chave S por 220 s e desligou-se em seguida;

3. esperou-se que o termômetro T indicasse que o sistema (água + gelo) alcançara o equilíbrio térmico e, então, foi feita a leitura da temperatura interna.

Considerando-se que o termômetro e o calorímetro têm capacidade térmica desprezível e toda energia dissipada pelo resistor se converteu em calor, espera-se que a temperatura indicada no termômetro T seja de:

(Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C; calor específico da água 1,0 cal/g.°C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; 1 cal = 4 J)

Um balão de volume V = 50 l está cheio de gás hélio e amarrado por uma corda de massa desprezível a um pequeno objeto de massa m. Esse balão encontra-se em um ambiente onde a temperatura é de 27 °C e a pressão vale 1 atm Considerando-se que a pressão no interior do balão seja de 2 atm e que o gás está em equilíbrio térmico com o exterior, qual deve ser o menor valor possível da massa m, para que o balão permaneça em repouso? (Dados: Massa molar do ar = 29,0 g/mol; massa molar do gás Hélio = 4,0 g/ mol; constante universal dos gases R = 0,082 atm.l/mol.K; considere a massa do material que reveste o balão desprezível e todos os gases envolvidos no problema gases ideais.)

Considere uma dada massa gasosa de um gás perfeito que pode ser submetida a três transformações cíclicas diferentes I, II e III, como mostram os respectivos diagramas abaixo.

O gás realiza trabalhos totais τ_I, τ_II e τ_III respectivamente nas transformações I, II e III.

Nessas condições, é correto afirmar que

Uma amostra de um gás ideal realiza uma sequência de transformações termodinâmicas (AB, BC, CD e DA) conforme o gráfico pressão (P) em função do volume (V) a seguir.

Assinale a alternativa que indica corretamente as transformações termodinâmicas pelas quais a energia interna da amostra aumentou.

De acordo com o Anuário Nacional de Emissões de Vapores Combustíveis de Automóveis, em 1989 cada veículo leve emitia 5 g/dia de gasolina na forma de vapor para a atmosfera. Os últimos dados de 2012 do anuário, indicam que cada veículo leve emite apenas 0,15 g/dia de gasolina, na forma de vapor para a atmosfera. A diminuição na quantidade de combustível emitido para a atmosfera se deve a presença nos carros atuais de um dispositivo chamado cânister que absorve a maior parte dos vapores de gasolina que seriam emitidos para a atmosfera durante a exposição do carro parado ao sol e depois os injeta diretamente na câmara de combustão durante o funcionamento do motor. A quantidade de calor necessária para vaporizar a gasolina absorvida pelo cânister por dia é, em joules, igual a _______.

Considere:

1 - o calor latente de vaporização do combustível igual a 400 J/g;

2 - a gasolina de 1989 idêntica a utilizada em 2012.

Em um laboratório, foram aquecidas duas amostras de um mesmo líquido, inicialmente à temperatura ambiente de 25 ºC. A amostra A continha 1 litro desse líquido e a amostra B continha 2 litros. Ambas as amostras foram aquecidas por 3 minutos, em recipientes de mesmo material e garantindo-se que a quantidade de calor cedida pela chama fosse a mesma para as duas amostras. Das figuras que se seguem, qual delas representa o gráfico da quantidade de calor cedida às amostras em função da variação de suas temperaturas, durante o período de tempo considerado?

O Ciclo de Carnot, proposto no século XVIII pelo físico e engenheiro Nicolas Leonard Sadi Carnot, consiste em uma sequência de transformações gasosas, na qual uma máquina térmica, operando entre duas fontes térmicas, alcança rendimento máximo se operar em um ciclo totalmente reversível, independentemente da substância utilizada. Considerando o Ciclo de Carnot para um gás ideal, assinale a alternativa correta.

Considere uma máquina térmica que opera um ciclo termodinâmico que realiza trabalho.

A máquina recebe 400 J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400 K e rejeita 200 J para uma fonte fria, que se encontra a 200 K. Neste ciclo a máquina térmica realiza um trabalho de 200 J.

• Analisando o ciclo termodinâmico exposto acima conclui-se que a máquina térmica é um ..I.. .

• Essa máquina térmica ..II.. a 1ª Lei da Termodinâmica.

• O rendimento desta máquina é ..III.. a 50%.

A opção que corresponde ao preenchimento correto das lacunas (I), (II) e (III) é:

Uma máquina a vapor opera em ciclos retirando energia térmica de uma caldeira, transformando parte em trabalho mecânico e liberando a energia térmica não aproveitada no ar atmosférico. A cada ciclo, essa máquina recebe da caldeira 2000 J de energia térmica. Se essa máquina operasse segundo o ciclo de Carnot de forma que a expansão isotérmica ocorresse a 227 ºC e a compressão isotérmica a 27 ºC, o trabalho mecânico realizado por ela, em cada ciclo, seria de

Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de constante elástica k = 2000 N/m, fecha um cilindro de área de secção transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC, o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma nova posição de equilíbrio.

Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 10⁵ Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,

Em um calorímetro ideal e de paredes adiabáticas, existem 600 g de água líquida a 5 ºC. A esse sistema, são acrescentados mais 400 g de água líquida a 10 ºC e 500 g de gelo a – 60 ºC. Adotando o calor específico da água líquida igual a c_L = 1 cal/(g × ºC), o calor específico do gelo igual a c_G = 0,5 cal/(g × ºC) e o calor latente de fusão do gelo igual a L = 80 cal/g, depois de atingido o equilíbrio térmico, dentro do calorímetro haverá

Transferência de calor é um processo de transferência de energia que ocorre quando dois corpos possuem temperaturas diferentes, tendendo ao equilíbrio térmico, ou seja, a troca de energia térmica ocorre enquanto existir a diferença de temperatura. A transferência de calor pode ocorrer de três formas: condução, convecção e radiação. Assinale a alternativa correta quanto aos mecanismos envolvidos nos processos de propagação de calor.

Uma amostra de um gás ideal sofre a transformação termodinâmica do estado A para o estado B representada no gráfico P (pressão) em função de T (temperatura) representada a seguir:

Entre as alternativas, assinale aquela que melhor representa o gráfico P em função de V (volume) correspondente a transformação termodinâmica de A para B.

Em regiões mais frias, é usual utilizar o parâmetro “Sensação Térmica” para definir a temperatura percebida pelas pessoas. A exposição da pele ao vento é uma das variáveis que compõem esse parâmetro. Se durante essa exposição, a camada de ar em contato com a pele é constantemente renovada por outra com uma temperatura menor do que a pele, pode-se afirmar corretamente que

Um objeto de massa m = 500 g recebe uma certa quantidade de calor Q e, com isso, sofre uma variação de temperatura ΔT. A relação entre ΔTe Q está representada no gráfico ao lado.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do calor específico c desse objeto.