Questões Sobre Termologia - Física - concurso

A resposta correta é a letra A) 0,25 cm.

Para encontrar a resposta, precisamos calcular a dilatação do trilho de aço em função da temperatura. Sabemos que o coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 × 10⁻⁵ ºC⁻¹. Além disso, a temperatura inicial é de 20 ºC e a temperatura máxima na região onde os trilhos foram assentados é de 35 ºC. Cada trilho mede 15 m.

Primeiramente, precisamos calcular a variação de temperatura (ΔT) em ºC:

ΔT = T₂ - T₁ = 35 ºC - 20 ºC = 15 ºC

Em seguida, podemos calcular a dilatação linear (ΔL) do trilho de aço em função da temperatura:

ΔL = α × L × ΔT

onde α é o coeficiente de dilatação linear do aço, L é o comprimento initial do trilho e ΔT é a variação de temperatura.

Substituindo os valores, obtemos:

ΔL = 1,1 × 10⁻⁵ ºC⁻¹ × 15 m × 15 ºC = 0,025 m = 0,25 cm

Portanto, a distância mínima entre dois trilhos de aço consecutivos é de 0,25 cm, que é a resposta correta (letra A).

Essa distância é necessária para que os trilhos possam se dilatar com o aumento da temperatura sem provocar acidentes. Caso não houvesse essa distância, os trilhos poderiam se curvar ou se romper, o que poderia causar sérios problemas.

The correct answer is C) II. Process of heat transfer by convection, in the pan.

Let's break down the options:

A) I. Process of heat transfer by irradiation, when the popcorn is made in the microwave oven. This option is incorrect because the question is asking about the physical phenomenon involved in the process of making popcorn, and not about how the heat is transferred to the popcorn.

B) V. Difference in internal and external pressure, causing the shell to break and generating the popcorn. This option is incorrect because it is a consequence of the process, not the process itself.

C) II. Process of heat transfer by convection, when the popcorn is made in the pan. This option is correct because convection is the process of heat transfer that occurs when a fluid (in this case, the air in the pan) is in motion, and it is the primary mechanism of heat transfer when making popcorn in a pan.

D) IV. Expansion of the starch with the increase in temperature. This option is incorrect because it is a consequence of the heat transfer process, not the process itself.

E) III. Change of phase when the water inside the grain enters into boiling due to the heat provided. This option is incorrect because it is a part of the process, but not the primary physical phenomenon involved in making popcorn.

In conclusion, the correct answer is C) II. Process of heat transfer by convection, when the popcorn is made in the pan.

Para resolver essa questão, we need to understand the concept of thermal expansion. When a liquid is heated, it expands, and its volume increases. However, since the container is also expanding, it's challenging to determine the exact volume expansion of the liquid. In this case, we need to consider the thermal expansion of both the querosene and the glass container.

The coefficient of volume expansion for the glass is 1.0 x 10^-5 °C^-1, and for the querosene, it's 1.0 x 10^-3 °C^-1. We can use these values to calculate the maximum temperature to which the system can be heated without the querosene overflowing.

Let's start by identifying the initial conditions: the container has a volume of 200 cm³, and it's filled with 180 cm³ of querosene at an initial temperature of 20°C. We want to find the maximum temperature (T) at which the querosene will just start to overflow.

First, we need to calculate the volume expansion of the querosene and the container. The volume expansion of the querosene can be calculated using the formula:

where ΔV_q is the volume expansion of the querosene, V_q is the initial volume of the querosene (180 cm³), α_q is the coefficient of volume expansion of the querosene (1.0 x 10^-3 °C^-1), and ΔT is the temperature change.

Similarly, the volume expansion of the container can be calculated using:

where ΔV_c is the volume expansion of the container, V_c is the initial volume of the container (200 cm³), α_c is the coefficient of volume expansion of the container (1.0 x 10^-5 °C^-1), and ΔT is the temperature change.

Since the querosene will overflow when the total volume expansion of the querosene and the container equals the remaining volume in the container (20 cm³), we can set up the equation:

Substituting the values, we get:

Solving for ΔT, we get:

Therefore, the maximum temperature to which the system can be heated without the querosene overflowing is:

So, the correct answer is B) 132°C.

This problem illustrates the importance of considering the thermal expansion of both the liquid and the container when dealing with thermal expansion problems. By using the coefficients of volume expansion and the initial conditions, we can calculate the maximum temperature to which the system can be heated without the liquid overflowing.

A resposta certa é a letra A) densidade diminui, o que explica, por exemplo, a flutuação do gelo.

Essa resposta pode parecer contraintuitiva à primeira vista, pois normalmente esperamos que a matéria se contraia quando resfriada. No entanto, a água é uma exceção à regra. Isso ocorre devido às ligações intermoleculares conhecidas como pontes de hidrogênio.

Essas ligações são formadas entre as moléculas de água devido à grande diferença de eletronegatividade entre os átomos de hidrogênio e oxigênio. Isso faz com que as moléculas de água sejam atraídas umas pelas outras, criando uma estrutura mais ordenada e densa.

Quando a água é resfriada de 4°C para 0°C, a intensidade dessas ligações intermoleculares diminui, e as moléculas começam a se afastar umas das outras, ocupando os espaços vazios existentes anteriormente. Isso provoca um aumento de volume e, consequentemente, uma diminuição de densidade.

Portanto, quando uma certa quantidade de água líquida é resfriada de 4°C para 0°C, à pressão constante, sua densidade diminui, o que explica a flutuação do gelo.

A resposta correta é a letra A) I, IV e III.

Para entender por que essa é a resposta correta, vamos analisar cada um dos exemplos apresentados:

• I - As bebidas em lata quando colocadas para resfriar ficam rapidamente mais frias do que as bebidas em garrafas de vidro ou plástico. Isso ocorre devido à condução térmica, pois a lata é um condutor de calor mais eficiente do que o vidro ou plástico.
• II - Nas cidades onde o frio é intenso, usam-se sistemas de aquecimento na tentativa de melhorar o conforto térmico das residências. Isso é um exemplo de convecção térmica, pois o calor é transferido do sistema de aquecimento para o ar que circula.
• III - Ambientes iluminados por lâmpadas incandescentes ficam aquecidos. Isso ocorre devido à radiação térmica, pois as lâmpadas emitem radiação eletromagnética que é absorvida pelo ambiente, aumentando sua temperatura.
• IV - Brisas marítimas e terrestres são exemplos de convecção térmica, pois o calor é transferido do ar quente para o ar frio.
• V - As panelas de metal têm cabo de madeira ou de outro isolante térmico para evitar a perda de calor por condução térmica.

Portanto, os exemplos que envolvem condução térmica são I e IV, o exemplo que envolve convecção térmica é IV, e o exemplo que envolve radiação térmica é III. Logo, a resposta correta é a letra A) I, IV e III.

Resposta: A temperatura capaz de fazer transbordar 2 litros de gasolina de um tanque de 60 litros completamente cheio é de aproximadamente 56°C.

Explicação: Para encontrar a resposta, devemos considerar o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina e o coeficiente de dilatação linear do plástico que compõe os tanques.

Como o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina é de 1,2 × 10^-3 °C^-1, e o coeficiente de dilatação linear do plástico é de 2 × 10^-4 °C^-1, podemos calcular a variação de volume da gasolina em função da variação de temperatura.

Se considerarmos que o tanque está completamente cheio e que a variação de temperatura faz com que o volume da gasolina aumente, podemos calcular a temperatura necessária para que 2 litros de gasolina transbordem do tanque.

Após os cálculos, encontramos que a temperatura necessária é de aproximadamente 56°C, que é a alternativa correta D.

É importante notar que os coeficientes de dilatação são fundamentais para entender como os materiais se comportam em função da variação de temperatura, e como isso pode afetar o volume de substâncias como a gasolina.

Além disso, é interessante destacar que a escolha do material do tanque, como o plástico, foi feita justamente por sua resistência e segurança em comparação com os modelos antigos de aço e alumínio.

Portanto, a resposta correta é a letra D, 56°C.

A resposta correta é a letra D) II e IV.

Vamos analisar cada afirmativa:

I. A energia sob a forma de calor se propaga do Sol para a Terra por condução e radiação, e, na nossa atmosfera, as correntes de convecção são parte fundamental para estabelecimento do clima na Terra.

Essa afirmativa está errada, pois a energia do Sol não se propaga para a Terra por condução, e sim por radiação.

II. Para que ocorra a propagação do calor por convecção, é fundamental que tenha o transporte de matéria. Portanto, a convecção ocorre somente em fluidos.

Essa afirmativa está correta, pois a convecção é um meio de transferência de calor que ocorre em fluidos, como líquidos e gases.

III. Em uma barra metálica aquecida em uma extremidade, a propagação do calor ocorre para a outra extremidade por condução, uma vez que, em meios sólidos, o calor somente se propaga por meio da condução.

Essa afirmativa está correta, pois a condução é um meio de transferência de calor que ocorre em meios sólidos, como metais.

IV. Nos dias frios, utilizamos algum tipo de agasalho, para tentar impedir a transferência de energia sob a forma de calor do nosso corpo para o ambiente. Nesse processo, o ar, por ser um mau condutor térmico, desenvolve um papel fundamental, sendo um isolante térmico.

Essa afirmativa está correta, pois o ar é um mau condutor térmico e, portanto, age como um isolante térmico, ajudando a reduzir a perda de calor do corpo.

Portanto, apenas as afirmativas II e IV estão corretas.