Questões Sobre Termologia - Física - concurso
1241) O ciclo de refrigeração em circuito fechado é conseguido a partir de quatro elementos fundamentais.
Identifique os itens relacionados com a etapa do ciclo de refrigeração que ocorre no condensador de um ar-condicionado:
1. Ocorre a rejeição de calor do ciclo.
2. Aspira e comprime o vapor refrigerante.
3. Abaixa a pressão do sistema por meio de uma expansão teoricamente isoentálpica.
4. O calor latente de vaporização é absorvido.
5. O fluido na forma de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor.
Assinale a alternativa que indica todos os itens corretos.
- A) São corretos apenas os itens 1 e 3.
- B) São corretos apenas os itens 1 e 4.
- C) São corretos apenas os itens 1 e 5.
- D) São corretos apenas os itens 2 e 4.
- E) São corretos apenas os itens 3 e 5.
O ciclo de refrigeração em circuito fechado é conseguido a partir de quatro elementos fundamentais.
Para identificar os itens relacionados com a etapa do ciclo de refrigeração que ocorre no condensador de um ar-condicionado, devemos analisar as opções apresentadas.
A alternativa correta é a letra C) Somente os itens 1 e 5.
Vamos explicar porque essa é a resposta certa:
O item 1, "Ocorre a rejeição de calor do ciclo", está correto, pois no condensador, o calor é rejeitado para o meio ambiente.
O item 5, "O fluido na forma de gás saturado é condensado ao longo do trocador de calor", também está correto, pois é no condensador que o fluido refrigerante se condensa, liberando calor para o meio ambiente.
Já os demais itens não ocorrem no condensador:
O item 2, "Aspira e comprime o vapor refrigerante", ocorre no compressor.
O item 3, "Abaixa a pressão do sistema por meio de uma expansão teoricamente isoentálpica", ocorre na válvula de expansão.
O item 4, "O calor latente de vaporização é absorvido", ocorre no evaporador.
Portanto, apenas os itens 1 e 5 estão relacionados com a etapa do ciclo de refrigeração que ocorre no condensador.
Essa é a explicação para a resposta certa!
1242) Observe o diagrama de fase e assinale a alternativa que corresponde as letras A e D.
Fonte: http://papofisico.tumblr.com/post/29583047918/explicando-o-diagrama-de-fases
- A) Fase sólida e ponto de equilíbrio.
- B) Fase líquida e fase sólida.
- C) Fase líquida e ponto de equilíbrio.
- D) Ponto de equilíbrio e fase sólida.
Resposta: A letra C) é a alternativa correta.
Vamos analisar o diagrama de fases apresentado. Observamos que a letra A representa a fase sólida e o ponto de equilíbrio, enquanto a letra D representa o ponto de equilíbrio e a fase sólida.
No entanto, a letra C) é a única que apresenta a combinação correta de fase líquida e ponto de equilíbrio, o que a torna a resposta certa.
A fase líquida é caracterizada pela liberdade de movimento das partículas, enquanto o ponto de equilíbrio é o estado em que as fases líquida e sólida coexistem em equilíbrio. Portanto, a letra C) apresenta a combinação correta desses dois estados.
É importante notar que a letra A) apresenta apenas a fase sólida e o ponto de equilíbrio, enquanto a letra B) apresenta apenas a fase líquida e a fase sólida. Já a letra D) apresenta apenas o ponto de equilíbrio e a fase sólida.
Portanto, a resposta certa é a letra C), que apresenta a combinação correta de fase líquida e ponto de equilíbrio.
1243) Um chuveiro de 5 kW de potência possui vazão de 5 litros/minuto. Quando a temperatura da água que entra no chuveiro é 20°C, qual é a temperatura da água que sai desse chuveiro?
- A) 42,0 °C
- B) 34,3 °C
- C) 22,2 °C
- D) 29,5 °C
A alternativa correta é letra B) 34,3 °C
Precisamos verificar quantos Joules temos em 1 minuto,
E_{1 , min} = 5.000 times 60 = 300.000 , J/min
Verificando agora o fluxo de calor com o de massa (como a densidade da água é unitária, podemos fazer 5 litros = 5 kg).
Q = m times c times Delta T
300.000 = 5.000 times 4,18 times (T_f - T_i)
T_f = 34,35 , °C
Gabarito: LETRA B.
1244) A garrafa térmica é um recipiente isolado de armazenamento, que serve para manter o conteúdo com sua temperatura original, seja ela mais fria ou mais quente, independente da influência do ambiente. Esse recipiente é constituído por duas paredes dupla de vidro com vácuo entre elas, além de possuir a face interna do vidro espelhada. O vácuo entre as paredes de vidro da garrafa térmica tem por objetivo impedir a:
- A) transferência de calor por convecção.
- B) condutividade térmica do líquido.
- C) transferência de calor por condução.
- D) transferência de calor por irradiação.
- E) transferência de calor por condução e convecção
A resposta certa é a letra C) transferência de calor por condução.
Essa resposta é correta porque o vazio entre as paredes de vidro da garrafa térmica tem como objetivo impedir a transferência de calor por condução. A condução é um tipo de transferência de calor que ocorre quando dois corpos estão em contato direto e há uma diferença de temperatura entre eles. Nesse caso, o vazio entre as paredes de vidro atua como um isolante, evitando que o calor seja transferido do ambiente para o conteúdo da garrafa ou vice-versa.
As outras opções não são corretas porque:
- A) A transferência de calor por convecção ocorre quando há um movimento de fluido (líquido ou gasoso) que carrega o calor de um lugar para outro. Isso não é o caso da garrafa térmica, pois o vazio não é um fluido.
- B) A condutividade térmica do líquido não é o objetivo do vazio entre as paredes de vidro.
- D) A transferência de calor por irradiação ocorre quando há uma transferência de energia por meio de ondas eletromagnéticas. Embora isso possa ocorrer em alguns casos, não é o objetivo do vazio entre as paredes de vidro da garrafa térmica.
- E) A transferência de calor por condução e convecção é uma combinação de dois processos, mas não é o objetivo do vazio entre as paredes de vidro.
Portanto, a resposta certa é a letra C) transferência de calor por condução.
1245) Certo medicamento é composto por uma substância pura. O gráfico a seguir ilustra a variação da sua temperatura T, em função da quantidade Q de calor absorvido, quando uma massa M do medicamento é aquecida a partir da temperatura T A, no estado líquido, até a temperatura T B, no estado gasoso. T V representa a sua temperatura de vaporização. Assinale a alternativa que indica a expressão para o calor específico do medicamento na fase líquida.
- A) c = (Q 1 + Q 2 + Q3)/[M(T B + T A)]
- B) c = (Q 3 - Q 2)/[M(T B - T V)]
- C) c = (Q 1 - Q 2 + Q 3)/[M(T B - T A)]
- D) c = Q 1/[M(T V - T A)]
- E) c = (Q 1 + Q 2 - Q 3)/[M(T B + T A)]
A alternativa correta é letra D) c = Q 1/[M(T V - T A)]
Aplicação direta da equação de calor abaixo:
Q_1 = M times c times (T_V-T_A)
c = dfrac{Q_1}{M times (T_F-T_A)}
Gabarito, portanto, LETRA D.
1246) Certo medicamento líquido deve ser mantido em um ambiente com temperatura na faixa de 5 oC a 20 oC.
Doze gramas deste medicamento, inicialmente a uma temperatura de 10
oC, são levados para um ambiente mais quente, onde começam a absorver calor. Qual é a máxima quantidade de calor que este medicamento pode absorver de modo a ainda permanecer no seu limite de validade? Dado: calor específico do medicamento = 0,80 cal/(g.
oC).
- A) 144 cal
- B) 24 cal
- C) 48 cal
- D) 96 cal
- E) 122 cal
A alternativa correta é letra D) 96 cal
A Quantidade de calor recebida por um líquido para fazê-lo ter uma elevação de temperatura é dada por:
Q = mcdot c cdot Delta (phi_f - phi_i) tag 1
Onde phi_f e phi_i são as temperaturas final e inicial do líquido.
Conforme o enunciado, o o medicamento líquido será levado para um ambiente mais quente. Daí podemos dizer que esse medicamento irá absorver calor desse ambiente mais quente e terá uma elevação em sua temperatura.
Entretanto, notem que o examinador quer saber qual a máxima quantidade de calor absorvido para que o medicamento ainda permaneça em validade.
A primeira condição que deve ser atendida também está no enunciado: a temperatura máxima para garantir a validade do medicamento deve ser 20 o C.
Vamos agora então usar a Eq. (1) para determinarmos a máxima quantidade de calor que o medicamento pode absorve e ainda permanecer em seu estado de validade:
Q = mcdot c cdot Delta (phi_f - phi_i)
Q = 12cdot0,80cdot (,,,20^{o}-10^{o})
Q = 12cdot0,80cdot10
boxed {Q = 96 ,cal}
Analisando todas as alternativas, concluímos que nosso gabarito é a letra D.
Gabarito: Letra D.
1247) Um termômetro pode ser construído utilizando uma fina vareta de metal e um instrumento com bastante precisão para medir comprimentos.
Considere que o metal possui coeficiente de dilatação linear igual a 4,0 x 10
-5
oC
-1. Em certo local, o comprimento da vareta é de 15 cm.
Quando a vareta é levada para um local mais quente, verifica-se que o seu comprimento aumenta de 1,2 x 10
-3 cm. De quanto foi a variação de temperatura entre os dois locais?
- A) 8,0 oC
- B) 2,0 oC
- C) 2,5 oC
- D) 4,0 oC
- E) 4,5 oC
A alternativa correta é letra B) 2,0 oC
Sob o efeito da variação de temperatura, os materiais sofrem dilatação térmica linear, fazendo variar o seu comprimento final. Podemos expressar a variação no comprimento de um corpo pela seguinte fórmula:
delta{L} = alpha cdot L_0 cdot Delta{Theta} tag 1
Onde delta{L} é variação no comprimento, alpha é o coeficiente de dilatação térmica linear, L_0 é o comprimento inicial da vareta de metal e Delta{Theta} é a variação de temperatura.
Vamos usar os dados do problema na fórmula 1:
1,2 cdot 10^{-3} = 4,0 cdot 10^{-5} cdot 15 cdot Delta{Theta}
Delta{Theta}= dfrac{1,2 cdot 10^{-3}}{60 cdot 10^{-5}}
Delta{Theta}= 2^{,o} C
Analisando as alternativas apresentadas, nosso gabarito é a letra B.
Gabarito: Letra B.
1248) Qual das alternativas abaixo corresponde à temperatura de vinte graus?
- A) 20 Co
- B) 20 oC
- C) 20oc
- D) oC 20
Resposta: A temperatura de 20 graus é representada pela alternativa B) 20°C.
Explicação: Em termologia, a temperatura é uma grandeza física que mede a quantidade de calor contido em um sistema. Ela é medida em diferentes escalas, como Celsius (°C), Fahrenheit (°F) e Kelvin (K). No sistema Celsius, a temperatura de 20 graus é representada pelo símbolo 20°C, que é a alternativa B) da questão.
Observação: As outras alternativas apresentam erros na notação da temperatura. A alternativa A) apresenta o símbolo "o" no lugar do símbolo "°" ( grau), que é o correto. Já as alternativas C) e D) apresentam a notação incorreta da temperatura, utilizando o símbolo "oc" e "oC", respectivamente.
Conclusão: Portanto, a resposta certa é a alternativa B) 20°C, que é a notação correta da temperatura de 20 graus no sistema Celsius.
1249) Uma variação qualquer na escala Celsius tem na escala Kelvin valor numérico
- A) 1/273 vezes maior.
- B) 273 vezes menor.
- C) 273 vezes maior.
- D) igual.
Resposta: D) Igual.
Para entender por que a alternativa correta é a letra D, vamos analisar as relações entre as escalas Celsius e Kelvin.
A escala Celsius é uma escala de temperatura que define o ponto de fusão do gelo como 0°C e o ponto de ebulição da água como 100°C. Já a escala Kelvin é uma escala de temperatura absoluta que define o zero absoluto como 0 K, que é equivalente a -273,15°C.
Quando se faz uma conversão de temperatura de Celsius para Kelvin, não há um fator de multiplicação ou divisão fixo, pois a escala Kelvin é uma escala absoluta. Em outras palavras, a temperatura em Kelvin não é uma função linear da temperatura em Celsius.
Por exemplo, se tivermos uma temperatura de 20°C, sua temperatura equivalente em Kelvin seria 293,15 K (ou 273,15 K + 20 K). Já uma temperatura de 0°C seria equivalente a 273,15 K.
Portanto, não há uma relação fixa de multiplicação ou divisão entre as escalas Celsius e Kelvin. A alternativa A) 1/273 vezes maior, a alternativa B) 273 vezes menor e a alternativa C) 273 vezes maior não são verdadeiras.
Por isso, a resposta correta é a alternativa D) Igual, pois a temperatura em Celsius não pode ser convertida para Kelvin por meio de uma simples multiplicação ou divisão.
1250) A transformação termodinâmica em que o calor cedido ou absorvido se refere ao calor latente é a transformação
- A) isobárica.
- B) adiabática.
- C) isométrica.
- D) isotérmica.
A alternativa correta é a letra D) isotérmica.
A transformação termodinâmica em que o calor cedido ou absorvido se refere ao calor latente é a transformação isotérmica. Isso ocorre quando um sistema troca calor com o ambiente, mas sua temperatura permanece constante. Em outras palavras, o calor é cedido ou absorvido sem que haja mudança na temperatura do sistema.
Para entender melhor, vamos analisar as outras opções:
A) isobárica: essa transformação ocorre quando o sistema troca calor com o ambiente, mas a pressão permanece constante.
B) adiabática: essa transformação ocorre quando o sistema não troca calor com o ambiente, ou seja, é uma transformação que ocorre sem que haja troca de calor.
C) isométrica: essa transformação ocorre quando o sistema troca calor com o ambiente, mas o volume permanece constante.
Portanto, a única opção que se refere ao calor latente é a D) isotérmica.