Questões Sobre Termologia - Física - concurso
1471) Considere a afirmação.
“O Termômetro de mercúrio é o mais utilizado na prática.”
O mercúrio é a substância termométrica mais empregada porque apresenta
- A) alto calor específico.
- B) boa condutibilidade térmica.
- C) pequeno intervalo de utilização.
- D) temperatura máxima e mínima em um dado intervalo de tempo pequeno.
A alternativa correta é letra B) boa condutibilidade térmica.
O termômetro de mercúrio consiste em um tubo capilar de vidro fechado a vácuo e um bulbo em uma extremidade contendo mercúrio. Quando a temperatura no bulbo aumenta, o volume do mercúrio se expande no tubo capilar do termômetro. O mercúrio é bastante sensível à temperatura, o que faz com que ele aumente de volume à menor variação de temperatura. Além disso, por ser metal, apresenta boa condutibilidade térmica.
Portanto, o gabarito da questão é a alternativa (b).
1472) O que deve ser feito para um gás se liquefazer?
- A) Diminuir sua temperatura abaixo da crítica e, dependendo da pressão, comprimi-lo.
- B) Aumentar sua temperatura e expandi-lo.
- C) Comprimi-lo em temperatura alta.
- D) Depende do local onde está armazenado.
A alternativa correta é letra A) Diminuir sua temperatura abaixo da crítica e, dependendo da pressão, comprimi-lo.
Liquefação é a mudança de estado gasoso para o líquido. Porém, uma substância no estado gasoso só irá se liquefazer se sua temperatura estiver abaixo da temperatura crítica - temperatura acima da qual a substância só existe na forma gasosa. Em outras palavras, se o gás estiver acima da sua temperatura critica, só por compressão, ele não irá se liquefazer: é preciso também reduzir sua temperatura.
Comentando as alternativas:
a) Diminuir sua temperatura abaixo da crítica e, dependendo da pressão, comprimi-lo.
Certo: Perfeito, é a alternativa que se encaixa na exposição;
b) Aumentar sua temperatura e expandi-lo.
Errado: Aumentar a temperatura não contribui para que um gás se liquefaça;
c) Comprimi-lo em temperatura alta.
Errado: Esta condição não contribui para que um gás se liquefaça;
d) Depende do local onde está armazenado.
Errado: Armazenagem do gás não é fator determinante para sua liquefação;
Portanto, a alternativa é a LETRA A!
1473) Se dois corpos A e B, estão em equilíbrio térmico, então
- A) As massas de A e B são iguais.
- B) As capacidades térmicas de A e B são iguais.
- C) Os calores específicos de A e B são iguais.
- D) As temperaturas de A e B são iguais
A alternativa correta é letra D) As temperaturas de A e B são iguais
Pela própria definição, o equilíbrio térmico acontece quando dois corpos com temperaturas diferentes, estando um na presença do outro, após um certo tempo, igualam suas temperaturas.
Fonte: Mundo Educação.
Comentando as alternativas:
a) As massas de A e B são iguais.
Errado: As massas dos corpos não entram na definição de equilíbrio térmico.
b) As capacidades térmicas de A e B são iguais.
Errado: As capacidades térmicas dos corpos não entram na definição de equilíbrio térmico.
c) Os calores específicos de A e B são iguais.
Errado: Os calores específicos dos corpos não entram na definição de equilíbrio térmico.
d) As temperaturas de A e B são iguais.
Certo: Alternativa correta.
Portanto, a alternativa correta é LETRA D!
1474) A relação entre os coeficientes de dilatação linear de dois sólidos é 2. A correspondente relação entre os coeficientes de dilatação cúbica é
- A) 2.
- B) 4.
- C) 8.
- D) 0,25.
A alternativa correta é letra A) 2.
Chamando de alpha_1 e alpha_2 os coeficientes de dilatação linear dos sólidos 1 e 2, respectivamente, o problema afirma que é válida a seguinte relação:
frac{alpha_1}{alpha_2}=2 (I)
É possível provar que a relação entre os coeficientes de dilatação linear (alpha) e dilatação volumétrica ou cúbica (gamma) para um mesmo material é dada por:
gamma=3cdot alpha (II)
Portanto, a relação entre os coeficientes de dilatação cúbica para os sólidos 1 e 2 será dada por:
frac{gamma_1}{gamma_2} (III)
Modificando a expressão (III) pela expressão (II), ficaremos com:
frac{gamma_1}{gamma_2}=frac{3cdot alpha_1}{3cdot alpha_2}=frac{ alpha_1}{ alpha_2}
frac{gamma_1}{gamma_2}=frac{ alpha_1}{ alpha_2}
Da expressão (I), então concluímos que:
frac{gamma_1}{gamma_2}=2
Portanto, a alternativa correta é a LETRA A!
1475) A garrafa térmica é um recipiente utilizado para conservar líquidos quentes ou frios. O princípio de funcionamento da garrafa térmica é
- A) o transporte de energia.
- B) impedir a transferência de calor.
- C) a radiação.
- D) a emissão.
A alternativa correta é letra B) impedir a transferência de calor.
Se pensarmos na função de uma garrafa térmica - conservar a temperatura do líquido em seu interior - só poderemos concluir que o que desejamos é evitar a troca de calor com o meio externo. Para tanto, a parte interna de uma garrafa térmica (ampola) é feita normalmente de vidro por ser baixo condutor de calor e espelhada por dentro para ajudar a conservar o calor no interior da ampola por reflexão; e entre a ampola e a parte externa em geral é feito um vácuo.
Fonte: cienciasergipe.com
Comentando as alternativas:
a) o transporte de energia.
Errado: O correto seria impedir o transporte de energia;
b) impedir a transferência de calor.
Certo: Alternativa que se encaixa no objetivo de uma garrafa térmica;
c) a radiação.
Errado: Radiação pode ser definida como energia em trânsito;
d) a emissão.
Errado: Conceito vago;
Portanto, a alternativa correta é a LETRA B!
1476) Observe a afirmação:
“Calor é energia térmica em trânsito”.
Assinale a alternativa que apresenta processos de transmissão de calor.
- A) Condução, Convecção e Irradiação.
- B) Refração, Condução e Radiação.
- C) Convecção, Condução e Reflexão.
- D) Energia, Termologia e Radiação.
A alternativa correta é letra A) Condução, Convecção e Irradiação.
Existem três modos de transmissão de calor: Condução, Convecção e Irradiação.
A Condução é o modo de transferência de calor feita de partícula à partícula, portanto, depende de um meio material para ocorrer. Por exemplo, ao se aquecer uma barra de metal em uma extremidade, o calor vai sendo transferido para a outra extremidade por condução.
A Convecção é o modo de transferência de calor que acontece somente em fluidos (líquidos, gases e vapores) pela movimentação de partículas já aquecidas no interior da substância (fenômeno este que não se dá em sólidos). Por exemplo, ao se aquecer água em uma panela, as partículas que estão mais próximas da chama sobem por estarem menos densas; as partículas da parte superior são obrigadas a descer e se aquecerem, formando um ciclo, formando as chamadas correntes de convecção.
A Irradiação é o modo de transferência de calor que ocorre pelo fato de que corpos a qualquer temperatura possuem a propriedade de emitir ondas eletromagnéticas (radiação térmica). As características dessa radiação dependem da temperatura do corpo, na medida em que quanto maior a temperatura, maior a frequência e a intensidade da energia irradiada. É o modo de transferência que a energia do sol aquece o planeta Terra.
Comentando as alternativas:
a) Condução, Convecção e Irradiação.
Certo: São as três formas apresentadas.
b) Refração, Condução e Radiação.
Errado: Refração é um fenômeno ótico;
c) Convecção, Condução e Reflexão.
Errado: Reflexão é um fenômeno ótico; Radiação pode ser definida como energia em trânsito;
d) Energia, Termologia e Radiação.
Errado: Energia é uma grandeza física; Termologia é um ramo da Física; Radiação pode ser definida como energia em trânsito;
Portanto, a única alternativa correta é a LETRA A!
1477) Considere a afirmação.
“O Termômetro de mercúrio é o mais utilizado na prática.”
O mercúrio é a substância termométrica mais empregada porque apresenta
- A) alto calor específico.
- B) boa condutibilidade térmica.
- C) pequeno intervalo de utilização.
- D) temperatura máxima e mínima em um dado intervalo de tempo pequeno.
A alternativa correta é letra B) boa condutibilidade térmica.
Comentando cada alternativa:
a) alto calor específico.
Errado: O Mercúrio é um metal e excelente condutor térmico, justamente porque possui um baixo calor específico (calor específico é a quantidade de calor necessária para aumentar em 1ºC a temperatura de 1g de uma substância);
b) boa condutibilidade térmica.
Certo: Exatamente por esta característica é o material mais utilizado, uma vez que com pouca quantidade de calor transferida o Mercúrio já altera suas propriedades físicas (dilata);
c) pequeno intervalo de utilização.
Errado: Pelo contrário, o intervalo de utilização pode variar de -38,83ºC (ponto de fusão) até 356,7ºC (ponto de ebulição);
d) temperatura máxima e mínima em um dado intervalo de tempo pequeno.
Errado: Pelos motivos apresentados na alternativa D;
Portanto, a alternativa correta é a LETRA B!
1478) Hidrelétricas, termelétricas e usinas nucleares são os tipos de usinas elétricas mais comuns no Brasil, são elas que geram a energia necessária para não nos deixar na escuridão completa. Todas as três funcionam de forma similar, precisando de um impulso (que varia entre as três), que gira uma grande turbina, acoplada a um ímã, que, em seguida, gera energia por meio de um gerador, ou bobina. O que diferencia todas é justamente o tipo de impulso feito à turbina. Uma usina do tipo termelétrica usa o calor da queima do carvão (ou outro combustível fóssil) para gerar energia. Este calor liberado aquece água no estado líquido que, por sua vez, transforma-se em vapor que movimenta a turbina. Este tipo de produção consiste na transformação de energia térmica em elétrica. Os impactos ambientais deste tipo de usina são muito grandes, o rendimento é baixo e o custo para produção deste tipo de energia é alto. A queima do combustível fóssil liberado na atmosfera contribuiu para, além da chuva ácida, o aumento do aquecimento global.
A queima do bagaço da cana-de-açúcar plantada em grandes áreas do estado de São Paulo aquece as caldeiras de usinas termoelétricas. Uma dessas usinas, ao queimar 40 kg de bagaço por segundo, gera 20 kWh de energia elétrica por segundo. Adotando o poder calorífico da queima do bagaço em 1800 kcal/kg, pode-se dizer corretamente que a usina em questão opera com rendimento de:
Dado: 1 cal = 4 J
- A) 65%
- B) 55%
- C) 45%
- D) 35%
- E) 25%
A alternativa correta é letra E) 25%
Pessoal, o calor liberado pela queima de 40 kg em Joules é
Q = 40 times 1800 times 4 = 288.000 , kJ
A energia útil precisa ser transformada.
Q_{U} = 20 times 3.600 = 72.000 , kJ
Confesso que está bem fora do padrão técnico o termo " gera 20 kWh de energia elétrica por segundo".
Watts já é uma quantidade de energia/s.
Polêmicas a parte,
R_% = dfrac{72.000}{288.000} = 0,25 = 25%
Gabarito: LETRA E.
1479) Um projétil disparado com velocidade de 200,0 m/s penetrou na parede ficando nela incrustada. Considere que 60% da energia cinética da bala foi transformada em calor, ficando nela retida. Sendo o calor específico da bala 250 J/kg ºC, a variação de temperatura da bala, em ºC, imediatamente ao parar, é
- A) 16
- B) 32
- C) 48
- D) 96
- E) 100
A alternativa correta é letra C) 48
Pessoal, a energia transformada em calor é
Q = 0,6 times dfrac{mv^2}{2} = dfrac{0,6 times 40000m}{2}
Q = 12.000 m
Sabemos que Q pode ser transformado em
m c Delta T = 12.000 m
Delta T = dfrac{12.000}{250} = 48 , ºC
Gabarito: LETRA C.
1480) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível.
calor específico
{ begin{pmatrix} { large J over 9^circ C} end{pmatrix}}
água
petróleo
glicerina
leite
mercúrio
4,19
2,09
2,43
3,93
0,14
Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura menor, após o aquecimento, será:
- A) a água.
- B) o petróleo.
- C) a glicerina.
- D) o leite.
- E) o mercúrio.
A alternativa correta é letra A) a água.
Pessoal, quanto maior o calor específico, menor a variação de temperatura para um dado calor fornecido.
Q = m c Delta T
Logo, o maior calor específico é da água, fazendo com que esta seja a que vai apresentar menor variação.
Gabarito: LETRA A.