Questões Sobre Termologia - Física - concurso

According to the text, the correct answer is C) The concept refers to temperature.

Let's break down the explanation: when a body heats up, the particles that make it up vibrate with increasing intensity. This phenomenon is related to the concept of temperature, which is a measure of the average kinetic energy of the particles in a substance.

In the context of thermology, temperature is a fundamental concept that describes the thermal state of a system. It's a measure of how hot or cold something is, and it's directly related to the kinetic energy of its particles.

The other options are not correct because:

• A) Energy thermal is not the concept being referred to in the text.
• B) Heat is a form of energy transfer, but it's not the concept being described in the text.
• D) The thermal study of gases is a broader topic that encompasses various concepts, including temperature, but it's not the specific concept being referred to in the text.
• E) Thermal expansion is a phenomenon that occurs when a substance increases in volume due to an increase in temperature, but it's not the concept being described in the text.

Therefore, the correct answer is C) The concept refers to temperature.

A alternativa correta é letra A) o vidro e a água são maus condutores de calor, e que a convecção não move a água para baixo.

Essa experiência demonstra que o vidro e a água não são bons condutores de calor. Quando o professor aqueceu a parte superior do tubo, o calor não foi transmitido rapidamente para a parte inferior do tubo, mantendo a água fria no fundo. Além disso, a convecção não move a água para baixo, pois a água quente tende a subir, criando uma corrente de convecção que não afeta a água fria no fundo do tubo.

Isso explica por que o professor pode segurar o fundo do tubo sem queimá-lo, mesmo com a água fervendo na parte superior. A falta de condução de calor e a convecção limitada permitem que a temperatura seja mantida separada em diferentes partes do tubo.

Let's break down the problem step by step. We have 1 kg of water at 80°C, and we add 500g of water at room temperature (20°C). We need to find the final temperature of the mixture.

First, let's calculate the heat energy transferred from the hot water to the cold water. The specific heat capacity of water is 1 cal/g°C, so the heat energy transferred is:

Q = mcΔT = 1 kg * 1 cal/g°C * (80°C - T_f)

where T_f is the final temperature of the mixture.

Since the cold water is at room temperature, it will absorb heat energy from the hot water. The heat energy absorbed by the cold water is:

Q = mcΔT = 0.5 kg * 1 cal/g°C * (T_f - 20°C)

Since the heat energy transferred from the hot water is equal to the heat energy absorbed by the cold water, we can set up the equation:

1 kg * 1 cal/g°C * (80°C - T_f) = 0.5 kg * 1 cal/g°C * (T_f - 20°C)

Simplifying the equation, we get:

80°C - T_f = 0.5 * (T_f - 20°C)

Solving for T_f, we get:

T_f = 60°C

Therefore, the correct answer is E) 60°C.

This result makes sense because the final temperature of the mixture is between the initial temperatures of the hot and cold water.

Agora, vamos calcular o valor de m, a massa do corpo que cai. Podemos começar calculando a energia total liberada pelas quedas do corpo:

E = m × g × h

onde E é a energia total, m é a massa do corpo, g é a aceleração da gravidade (10 m/s²) e h é a altura de queda (20 cm = 0,2 m). Como o corpo cai 10 vezes, a energia total é 10 vezes a energia de uma única queda:

E = 10 × m × 10 m/s² × 0,2 m = 20 m J

Como os 500 g de água absorvem apenas 80% da energia total, a energia absorvida pela água é:

E = 0,8 × 20 m J = 16 m J

Essa energia é responsável pelo aumento de temperatura da água. Podemos calcular o valor de m usando a fórmula:

Q = c × m × ΔT

onde Q é a energia absorvida pela água (16 m J), c é o calor específico da água (4 J/g°C), m é a massa de água (500 g = 0,5 kg) e ΔT é o aumento de temperatura (0,08°C).

Substituindo os valores, temos:

16 m J = 4 J/g°C × 0,5 kg × 0,08°C

16 m = 0,16 J

m = 0,16 J / 16 J/kg = 0,01 kg = 10 g

Portanto, a resposta certa é a letra A) 10.

Let's break down the problem step by step. We are given that 20.9 J of heat is added to 2.00 × 10^-3 mol of an ideal gas, resulting in an increase in volume from 50 cm³ to 100 cm³, while the pressure remains constant at 2.00 × 10⁵ Pa.

We can use the ideal gas equation to relate the initial and final states of the system:

$PV = nRT$

Since the pressure is constant, we can write:

$Ptriangle V = nRtriangle T$

Substituting the given values, we get:

$2.00 times 10^5 Pa times 50 cm^3 = 2.00 times 10^{-3} mol times 8.31 J/molK times triangle T$

Solving for $triangle T$, we get:

$triangle T = 15.9 K$

Now, we can use the definition of specific heat capacity at constant pressure:

$C_p = frac{triangle Q}{ntriangle T}$

Substituting the given values, we get:

$C_p = frac{20.9 J}{2.00 times 10^{-3} mol times 15.9 K} = 34.7 J/molK$

Therefore, the correct answer is:

A) $triangle E_{int} = 15.9 J, C_p = 34.7 J/molK$

Explanation: We used the ideal gas equation and the definition of specific heat capacity at constant pressure to relate the given quantities and find the change in internal energy and the specific heat capacity of the ideal gas.

Resposta: A alternativa correta é a letra C) ΔS_E > 0, ΔS_D > 0 e ΔS_SIST > 0.

Vamos analisar o processo que ocorre nessa situação. Inicialmente, os blocos E e D estão em temperaturas diferentes, T_E e T_D, respectivamente, com T_E > T_D. Quando removemos a divisória isolante, os blocos começam a se equilibrar térmicamente.

Como T_E > T_D, o bloco E está em uma temperatura mais alta do que o bloco D. Portanto, o bloco E perde calor e o bloco D ganha calor. Isso significa que a entropia do bloco E (ΔS_E) aumenta, pois o calor é transferido de uma região de alta temperatura para uma região de baixa temperatura, aumentando a desordem do sistema.

Já o bloco D, por sua vez, recebe calor e sua temperatura aumenta. Isso também aumenta a entropia do bloco D (ΔS_D), pois o calor é absorvido e a energia interna do sistema aumenta.

Quanto ao sistema como um todo (bloco E + bloco D), a entropia total também aumenta (ΔS_SIST > 0), pois a transferência de calor de um corpo para outro aumenta a desordem do sistema.

Portanto, a alternativa correta é a letra C) ΔS_E > 0, ΔS_D > 0 e ΔS_SIST > 0.

A resposta correta é a letra B) $-0,33$ J/K.

Para encontrar a variação da entropia por ciclo para toda a máquina, incluindo a substância de trabalho e ambos os reservatórios, precisamos aplicar a fórmula da segunda lei da termodinâmica:

$$Delta S = frac{Q}{T}$$

Onde $Delta S$ é a variação da entropia, $Q$ é o calor trocado e $T$ é a temperatura.

No caso da máquina X, temos que o trabalho realizado por ciclo é $W = 150$ J e a eficiência é $epsilon_X = 75%$. Podemos calcular a quantidade de calor trocada entre os reservatórios como:

$$Q = W / epsilon_X = 150 / 0,75 = 200$$ J

Como a temperatura do reservatório quente é $127°C = 400$ K e a temperatura do reservatório frio é $27°C = 300$ K, podemos calcular a variação da entropia como:

$$Delta S = frac{Q}{T} = frac{200}{400} - frac{200}{300} = -0,33$ J/K

Portanto, a variação da entropia por ciclo para toda a máquina é de $-0,33$ J/K, que é a resposta correta.