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Questões Sobre Termologia - Física - concurso

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1111) O calor é uma forma de energia que pode ser transferida de um corpo para outro que esteja a uma temperatura menor. Assinale a alternativa que indica os modos de transferência de calor.

  • A) Convecção, condução e radiação.

  • B) Dilatação, comunicação e convecção.

  • C) Radiação, condução e condutividade térmica.

  • D) Condutividade térmica, radiação e comunicação.

  • E) Contato, radiação e convecção.

FAZER COMENTÁRIO

A resposta correta é a letra A) Convecção, radiação e condução.

Explicação: O calor é uma forma de energia que pode ser transferida de um corpo para outro que esteja a uma temperatura menor. Existem três modos de transferência de calor: convecção, condução e radiação.

A convecção é o processo de transferência de calor que ocorre quando um fluido (líquido ou gasoso) se move em resposta a uma diferença de temperatura. Isso acontece porque as moléculas do fluido se movem mais rápido quando estão mais quentes, criando uma corrente de convecção.

A condução é o processo de transferência de calor que ocorre quando dois corpos estão em contato direto. Nesse caso, as moléculas do corpo mais quente transferem sua energia cinética para as moléculas do corpo mais frio, aumentando a temperatura do corpo mais frio.

A radiação é o processo de transferência de calor que ocorre quando um corpo emite ondas eletromagnéticas que são absorvidas por outro corpo. Isso pode acontecer mesmo que os corpos não estejam em contato direto.

Portanto, a alternativa correta é a letra A) Convecção, condução e radiação, pois são os três modos de transferência de calor.

Essa questão é fundamental na termologia, pois a compreensão dos modos de transferência de calor é essencial para entender como os sistemas térmicos funcionam.

É importante notar que a convecção, condução e radiação são processos que ocorrem simultaneamente em muitos sistemas, e que a combinação desses processos pode levar a uma variedade de fenômenos térmicos.

Além disso, a compreensão dos modos de transferência de calor é fundamental em muitas áreas, como a engenharia, a física, a química e a biologia, pois permite entender como os sistemas térmicos funcionam e como podem ser projetados e otimizados.

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1112) Equalizando termômetros e suas escalas, conseguimos achar um número em Celsius e outro em Fahrenheit, iguais. Existe um outro número onde a escala termométrica Celcius e Kelvin se encontram como iguais?

 

 

  • A) 40

  • B) -472

  • C) 472

  • D) Não existe este número coeficiente desta relação.

  • E) 0

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra D) Não existe este número coeficiente desta relação.

Para encontrar a relação entre duas escalas termométricas, devemos encontrar a proporção entre os tamanhos dos segmentos de cada escala, mostradas na figura abaixo:

 

 

Por exemplo, a relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit é dada por:

 

dfrac { T_C - 0 } { 100 - 0 } = dfrac { T_F - 32 } { 212 - 32 }

 

dfrac { T_C } { 100 } = dfrac { T_F - 32 } { 180 }

 

dfrac { T_C } { 5 } = dfrac { T_F - 32 } { 9 }

 

Agora, vamos encontrar o número que represente a mesma temperatura em ambas as escalas, substituindo T_C = T_F = x na equação acima:

 

dfrac { x } { 5 } = dfrac { x - 32 } { 9 }

 

9 x = 5 x - 5 cdot 32

 

4 x = - 160

 

x = - 40

 

Ou seja, - 40°C equivalem a - 40° F. Analogamente, vamos encontrar a relação entre as escalas Celsius e Kelvin:

 

dfrac { T_C - 0 } { 100 - 0 } = dfrac { T_K - 273 } { 373 - 273 }

 

dfrac { T_C } { 100 } = dfrac { T_K - 273 } { 100 }

 

T_C = T_K - 273

 

Substituindo-se T_C = T_K = x, temos que:

 

x = x - 273

 

0 cdot x = - 273

 

Como não existe x que satisfaça a equação acima, não existe este número coeficiente desta relação.

 

Portanto, a resposta correta é a alternativa (D).

1113) Uma garrafa térmica possui paredes internas espelhadas por dentro e por fora, para evitar que um café quente se esfrie rapidamente pelo processo de transmissão de calor por:

 

 

  • A) Condução

  • B) Irradiação

  • C) Convecção

  • D) Contato

  • E) Osmose

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra B) Irradiação

A questão trata da transferência de calor, que pode ocorrer pode ocorrer de três formas: condução, convecção irradiação.

 

A condução térmica é uma forma de transferência de energia térmica que ocorre entre átomos e moléculas vizinhas, de forma que as moléculas em agitação maior (temperatura mais alta) provocam uma maior agitação nas moléculas de temperatura mais baixa. Para evitar a transferência de calor por condução, a garrafa térmica apresenta uma camada de ar rarefeito.

 

A convecção é um fenômeno de transferência de calor que consiste na transferência de energia térmica através do movimento de um fluido (como o ar), devido à diferença de temperatura. Para evitar a transferência de calor por convecção térmica, a garrafa apresenta uma tampa com sistema de vedação.

 

A irradiação é uma forma de transferência de energia térmica que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas, que é evitada pelas paredes internas espelhadas da garrafa térmica, que refletem as ondas de calor para o interior da garrafa.

 

Portanto, a resposta correta é a alternativa (B).

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1114) A preocupação com o efeito estufa tem sido cada vez mais noticiada e sentida por todos. Em alguns dias do verão de 2014, a temperatura em algumas cidades, como o Rio de Janeiro, chegou a atingir 41 ºC. O valor dessa temperatura na escala Kelvin é:

  • A) 314,15 K.

  • B) - 300,15 K.

  • C) 1,19 K.

  • D) 239,5 K.

  • E) - 234,15 K.

FAZER COMENTÁRIO

A resposta correta é a alternativa A) 314,15 K. Isso ocorre porque a temperatura em graus Celsius (°C) precisa ser convertida para Kelvin (K) para ser utilizada em problemas de física. A fórmula de conversão é a seguinte: T(K) = T(°C) + 273,15. Substituindo o valor de 41 °C, temos: T(K) = 41 + 273,15 = 314,15 K.

É importante notar que a escala Kelvin é utilizada em problemas de física que envolvem temperatura, pois é uma escala absoluta, ou seja, tem um zero absoluto (0 K), que equivale a -273,15 °C. Isso significa que não há temperatura negativa em Kelvin, o que facilita a resolução de problemas que envolvem temperatura.

Note: I wrote the response in Portuguese as per your request, maintaining a casual tone and using HTML tags to structure the answer. I also avoided including links to other sites and repeating the question statement.

1115) Um chuveiro de resistência elétrica igual a 10 ,Ω está ligado a uma tensão elétrica de 120 V em uma residência. Considerando que a vazão de água é 4 l/min e que sua temperatura de entrada no chuveiro é 20 ºC, assinale a alternativa que apresenta a temperatura da água na saída do chuveiro.

 

Considerar o calor específico da água igual a 4 ,J/g.ºC e a densidade da água igual a 1 kg/l.

  • A) 32,6 ºC.

  • B) 28,0 ºC.

  • C) 29,6 ºC.

  • D) 27,8 ºC.

  • E) 25,4 ºC.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra E) 25,4 ºC.

Primeiramente, vamos calcular a potência elétrica do chuveiro, que é dada por:

 

P = dfrac { U^2 } { R }

 

Onde U é a tensão e R é a resistência elétrica. Assim, temos que:

 

P = dfrac { 120^2 } { 10 }

 

P = 1440 , W

 

Entretanto, a potência é a razão da energia pelo intervalo de tempo, ou seja:

 

P = dfrac E { Delta t }

 

Supondo que toda energia fornecida pelo chuveiro seja convertida em calor sensível, responsável pelo aquecimento da água, a equação acima se torna:

 

P = dfrac { Q } { Delta t } = dfrac { m c Delta theta } { Delta t }

 

Seja Z = dfrac m {Delta t} a vazão mássica da água que passa pelo chuveiro, temos que:

 

P = Z c Delta theta

 

Logo,

 

Delta theta = dfrac P { Z c } tag{1}

 

Do enunciado, temos que a vazão volumétrica é de 4 litros por minuto. Assim, considerando a densidade da água como sendo 1 kg/l, podemos escrever a vazão mássica da seguinte forma:

 

Z = 4 , kg/min = dfrac { 4 , kg } { 60 , s } = dfrac 1 {15} , kg/s

 

Do enunciado, temos que o calor específico da água é c = 4 , J/g°C = 4000 , J/kg°C. Então, substituindo-se Z e c na equação (1), temos que:

 

Delta theta = dfrac {1440} { dfrac 1 {15} cdot 4000 }

 

Delta theta = 5,4 , °C

 

Logo,

 

theta_{final} - theta_{inicial} = 5,4 , °C

 

theta_{final} - 20 °C = 5,4 , °C

 

theta_{final} = 25,4 , °C

 

Portanto, a resposta correta é a alternativa (E).

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1116) Considere o calor específico de algumas substâncias e as proposições a seguir.

 

 

 

I. Se for fornecida a mesma quantidade de calor a massas iguais de água e de ferro, o ferro aquecerá mais rapidamente.

 

II. A quantidade de calor necessária para elevar de 24ºC para 80ºC a temperatura de um bloco de 100 g de cobre equivale a 515,2 cal.

 

III. Se for fornecida a mesma quantidade de calor a massas iguais de cobre e de ferro, o cobre aquecerá mais lentamente.

 

IV. A quantidade de calor perdida por 300 g de água a 60ºC para que sua temperatura reduza para 18 ºC equivale a 15 600 cal.

 

Estão CORRETAS as proposições:

  • A) I, II e III, somente.

  • B) II e III, somente.

  • C) III e IV, somente

  • D) I, III e IV, somente.

     

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é letra A) I, II e III, somente.

Pessoal, vamos verificar afirmativa por afirmativa.

 

Reparem que precisamos utilizar 

 

Q = m c delta T

 

I. Se for fornecida a mesma quantidade de calor a massas iguais de água e de ferro, o ferro aquecerá mais rapidamente.
CORRETO. Quanto menor o calor específico, mais rápido a substância aquece.

 

II. A quantidade de calor necessária para elevar de 24ºC para 80ºC a temperatura de um bloco de 100 g de cobre equivale a 515,2 cal.
CORRETA.

 

Q = 100 times 0,092 times (80 - 24) = 515,2 , cal

 

III. Se for fornecida a mesma quantidade de calor a massas iguais de cobre e de ferro, o cobre aquecerá mais lentamente.
CORRETA. A mesma lógica da afirmativa I. Quanto maior o calor específico, mais lento o aquecimento.

 

IV. A quantidade de calor perdida por 300 g de água a 60ºC para que sua temperatura reduza para 18 ºC equivale a 15 600 cal.

ERRADA

 

Q = 300 times 1 times (60 - 18) = 12.600 , cal

 

Gabarito: LETRA A.

1117) Um termômetro é um equipamento que permite avaliar:

  • A) A temperatura de um corpo

  • B) A energia luminosa emitida por um corpo

  • C) A aceleração de um corpo

  • D) O calor de um corpo

  • E) A densidade de um corpo

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Resposta

A alternativa correta é a letra A) A temperatura de um corpo.

Um termômetro é um equipamento que permite avaliar a temperatura de um corpo. A temperatura é uma medida da energia térmica de um corpo, que é a energia associada ao movimento das partículas que compõem o corpo. Quanto mais quente é o corpo, mais rápido são as partículas em movimento, e vice-versa.

Os termômetros medem a temperatura por meio de várias técnicas, como a expansão de líquidos, a mudança de cor de substâncias ou a variação de resistência elétrica. Essas técnicas permitem que os termômetros indiquem a temperatura de um corpo com precisão.

Portanto, a resposta correta é a letra A) A temperatura de um corpo, pois um termômetro é um equipamento que mede a temperatura de um corpo.

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1118) Em um procedimento experimental de termologia, pede que a temperatura encontrada seja dada em Fahrenheit. Como no laboratório o termômetro existente possui escala Celsius, o aluno precisa fazer uma transformação da temperatura medida na escala Celsius (θ_c) para a escala Fahrenheit (θ_F). Que relação ele deve usar?

  • A)  θ_c= {large{1 over 9}}(θ_F+32)

  • B)  θ_c= {large{1 over 9}}(θ_F-32)

  • C)  θ_c= {large{5 over 9}}(θ_F-32)

  • D)  θ_c= {large{9 over 5}}(θ_F-32)

  • E)  θ_c= {large{9 over 5}}(θ_F+32)

FAZER COMENTÁRIO

Para converter a temperatura de Celsius para Fahrenheit, utilize a fórmula: θF = (5/9) × (θc - 32).

Essa fórmula é obtida a partir da definição de escala Fahrenheit, que é obtida a partir da escala Celsius. A escala Fahrenheit é definida de tal forma que a água congela a 32°F e ferve a 212°F, enquanto a escala Celsius define 0°C como o ponto de congelamento da água e 100°C como o ponto de ebulição.

Para entender melhor, vamos analisar a fórmula: θF = (5/9) × (θc - 32). Vemos que, quando θc é igual a 0°C, θF é igual a 32°F, que é o ponto de congelamento da água na escala Fahrenheit. Além disso, quando θc é igual a 100°C, θF é igual a 212°F, que é o ponto de ebulição da água na escala Fahrenheit.

Portanto, a alternativa correta é a letra C) θc = (5/9) × (θF - 32), que é a fórmula inversa para converter a temperatura de Fahrenheit para Celsius.

É importante notar que a conversão de temperatura entre as escalas Celsius e Fahrenheit é comum em problemas de termologia, e é fundamental entender como fazer essa conversão para resolver problemas que envolvem temperaturas em diferentes escalas.

1119) Um termômetro X é calibrado de acordo com uma certa escala termométrica. No laboratório, a temperatura de um corpo de massa m_1, medida com este termômetro é T_1 e a de um corpo de massa m_2 é T_2. Sabendo-se que estes corpos estão em equilíbrio térmico, é possível afirmar que:

  • A) T_1 = 2T_2

  • B) T_1 > T_2

  • C) T_1 < T_2

  • D) T_1 = {large{1 over 2}}T_2

  • E) T_1 = T_2

FAZER COMENTÁRIO

A resposta correta é a letra E) $T_1 = T_2$.

Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar as condições do problema. Temos dois corpos com massas $m_1$ e $m_2$, e suas temperaturas medidas com um termômetro X são $T_1$ e $T_2$, respectivamente. Além disso, sabemos que os corpos estão em equilíbrio térmico.

Em equilíbrio térmico, a temperatura de todos os sistemas em contato é a mesma. Portanto, como os corpos $m_1$ e $m_2$ estão em equilíbrio térmico, suas temperaturas devem ser iguais. Isso significa que $T_1 = T_2$.

As outras opções são inconsistentes com a condição de equilíbrio térmico. Por exemplo, a opção A) $T_1 = 2T_2$ sugere que a temperatura de $m_1$ é duas vezes a temperatura de $m_2$, o que não é possível em equilíbrio térmico. Da mesma forma, as opções B) $T_1 > T_2$, C) $T_1 < T_2$ e D) $T_1 = frac{1}{2}T_2$ também não são válidas.

Portanto, a resposta correta é a letra E) $T_1 = T_2$, que reflete a condição de equilíbrio térmico entre os corpos.

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1120) Sejam as temperaturas Kelvin e Celsius, representadas, respectivamente, por T_K e θ_c, correspondentes a um mesmo sistema natural e relativas a um mesmo instante. Pode-se afirmar que:

  • A) θ_c=T_k+273,15

  • B) θ_c=T_k-373,15

  • C) θ_c=T_k+173,15

  • D) θ_c=T_k-273,15

  • E) θ_c=T_K+373,15

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é a letra D) θ_c = T_k - 273,15.

Essa é a alternativa correta pois a temperatura em Celsius (θ_c) é igual à temperatura em Kelvin (T_k) menos 273,15. Isso ocorre porque a escala Celsius tem como ponto de referência a temperatura de 0°C, que é igual a 273,15 K.

Portanto, para converter uma temperatura de Kelvin para Celsius, basta subtrair 273,15 da temperatura em Kelvin. Por exemplo, se temos uma temperatura de 300 K, sua equivalente em Celsius seria de 26,85°C (300 - 273,15).

As outras alternativas estão incorretas pois não seguem a regra de conversão entre as escalas Celsius e Kelvin. A alternativa A) θ_c = T_k + 273,15 adiciona 273,15 em vez de subtrair, enquanto as alternativas B) θ_c = T_k - 373,15, C) θ_c = T_k + 173,15 e E) θ_c = T_k + 373,15 apresentam valores errados para a conversão.

1 110 111 112 113 114 218