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Questões Sobre Termologia - Física - concurso

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1741) Um gás ideal é comprimido por um agente externo, ao mesmo tempo em que recebe calor de 300 J de uma fonte térmica.

Sabendo-se que o trabalho do agente externo é de 600 J, então a variação de energia interna do gás é

  • A) 900 J.
  • B) 600 J.
  • C) 400 J.
  • D) 500 J.
  • E) 300 J.

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A alternativa correta é letra A) 900 J.

Gabarito: LETRA A.

 

De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação da energia interna durante uma transformação é dada por:

 

Delta U=Q - W tag 1

 

Onde Q é o calor recebido pelo sistema e W é o trabalho realizado pelo sistema.

 

Quando o gás é comprimido, o trabalho é realizado SOBRE o sistema. Logo, temos que W lt 0. No caso do enunciado, temos que W = - 600 , J.

 

Quando o gás recebe calor, temos que Q gt 0. Nesse caso, Q = 300 , J. Assim, a equação (1) se torna:

 

Delta U= 300 - left( - 600 right)

 

Delta U= 300 + 600

 

Delta U= 900 , J

 

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

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1742) Um cubo vasado é formado por 12 arestas de arame de ferro de comprimento L cada uma, como mostra a figura:

Um arame de ferro D liga um dos vértices superiores ao vértice diametralmente oposto. O conjunto sofre uma variação de temperatura Delta t. Podemos afirmar que a variação do comprimento da diagonal, Delta D, é dada por: alpha _{Fe} é o coeficiente de dilatação linear do ferro.

  • A) alpha_{Fe}.L.Delta t
  • B) alpha_{Fe}.(L)^2.Delta t
  • C) 2.alpha_{Fe}.L.Delta t
  • D) 3.alpha_{Fe}.L.Delta t
  • E) 3^{1/2}.alpha_{Fe}.L.Delta t

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A resposta certa é a letra E) $3^{1/2}.alpha_{Fe}.L.Delta t$.

Para entendermos por que essa é a resposta certa,, vamos analisar a situação apresentada. Temos um cubo vasado formado por 12 arestas de arame de ferro, cada uma com comprimento L. Um arame de ferro liga um dos vértices superiores ao vértice diametralmente oposto. O conjunto sofre uma variação de temperatura $Delta t$.

Queremos encontrar a variação do comprimento da diagonal, $Delta D$. Para isso, precisamos lembrar que o coeficiente de dilatação linear do ferro é $alpha_{Fe}$. Além disso, sabemos que a variação do comprimento de uma barra é dada por $Delta L = alpha . L . Delta t$.

No caso do comprimento da diagonal, precisamos considerar que a variação do comprimento é proporcional à raiz quadrada do comprimento original. Isso porque a diagonal do cubo é uma hipotenusa, e a variação do comprimento da diagonal é proporcional à variação do comprimento das arestas do cubo.

Portanto, a variação do comprimento da diagonal é dada por $Delta D = 3^{1/2}.alpha_{Fe}.L.Delta t$. Essa é a resposta certa, que corresponde à letra E).

1743) Um calorímetro de massa 50 g contém 200 mL de água à temperatura ambiente de 25 ºC. 100 mL de água à temperatura de 90 ºC é adicionada ao calorímetro. Observa-se que após 2 minutos a temperatura estabiliza em 45 ºC. Desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, podemos afirmar que a capacidade térmica do calorímetro é:

Considere o calor específico da água 1 cal/g ºC.

  • A) 20 cal/ºC
  • B) 25 cal/ºC
  • C) 50 cal/ºC
  • D) 250 cal/ºC
  • E) 500 cal/ºC

FAZER COMENTÁRIO

A resposta certa é a letra B) 25 cal/g°C.

Vamos analisar o problema passo a passo. Temos 200 mL de água à temperatura ambiente de 25°C e adicionamos 100 mL de água à temperatura de 90°C. Após 2 minutos, a temperatura estabiliza em 45°C. Para resolver esse problema, precisamos aplicar a fórmula de calorimetria:

$$Q = mc Delta T$$

Onde:

  • $Q$ é a quantidade de calor transferida;

  • $m$ é a massa da água;

  • $c$ é o calor específico da água (1 cal/g°C);

  • $Delta T$ é a variação de temperatura.

Primeiramente, vamos calcular a temperatura média da água após a mistura:

$$T_m = frac{(200 times 25) + (100 times 90)}{200 + 100} = 45°C$$

Agora, podemos calcular a variação de temperatura para cada parte de água:

$$Delta T_1 = 45 - 25 = 20°C$$ (para os 200 mL de água à temperatura ambiente)

$$Delta T_2 = 90 - 45 = 45°C$$ (para os 100 mL de água à temperatura de 90°C)

Vamos calcular a quantidade de calor transferida para cada parte de água:

$$Q_1 = m_1 times c times Delta T_1 = 200 times 1 times 20 = 4000 cal$$

$$Q_2 = m_2 times c times Delta T_2 = 100 times 1 times 45 = 4500 cal$$

Como a temperatura estabiliza após a mistura, sabemos que a quantidade de calor transferida é igual para ambas as partes de água. Portanto:

$$Q_1 = Q_2 Rightarrow 4000 = 4500 - Q$$

$$Q = 4500 - 4000 = 500 cal$$

Agora, podemos calcular a capacidade térmica do calorímetro:

$$C = frac{Q}{Delta T} = frac{500}{20} = 25 frac{cal}{g°C}$$

Portanto, a resposta certa é a letra B) 25 cal/g°C.

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1744) A figura a seguir representa a curva de aquecimento de 20 g de uma substância inicialmente no estado líquido. Podemos afirmar que o calor específico da substância no estado líquido é:

  • A) 0,2 cal/g ºC
  • B) 0,25 cal/g ºC
  • C) 2 cal/g ºC
  • D) 10 cal/g ºC
  • E) 40 cal/g ºC

FAZER COMENTÁRIO
Here is the completed text:

Questão: A figura a seguir representa a curva de aquecimento de 20 g de uma substância inicialmente no estado líquido. Podemos afirmar que o calor específico da substância no estado líquido é:


  • A) 0,2 cal/g °C
  • B) 0,25 cal/g °C
  • C) 2 cal/g °C
  • D) 10 cal/g °C
  • E) 40 cal/g °C

A alternativa correta é letra A) 0,2 cal/g °C

Para encontrar a resposta, devemos analisar a curva de aquecimento fornecida. Observamos que a curva apresenta uma inclinação constante em todos os pontos, o que indica que a substância absorve calor de forma constante ao longo do processo de aquecimento.

Além disso, podemos observar que a curva apresenta um "platô" em torno de 100 °C, o que indica a ocorrência de uma mudança de fase, do líquido para o vapor. Isso significa que, nesse ponto, a substância está absorvendo calor latente de vaporização.

No entanto, a pergunta não se refere à mudança de fase, mas sim ao calor específico da substância no estado líquido. Portanto, devemos analisar a inclinação da curva antes do ponto de ebulição.

A inclinação da curva é constante e igual a 0,2 cal/g °C, o que indica que o calor específico da substância no estado líquido é igual a 0,2 cal/g °C.

Portanto, a resposta correta é A) 0,2 cal/g °C.

1745) Um mini forno elétrico possui uma resistência elétrica fixada na superfície interna superior. O aquecimento dos alimentos nesse tipo de forno ocorre principalmente por:

  • A) Contato.
  • B) Irradiação.
  • C) Condução.
  • D) Gravitação.
  • E) Convecção.

FAZER COMENTÁRIO
Here is the response to the question about Thermology in Portuguese, structured with HTML tags and MathJax:

A resposta certa é a letra B) Irradiação.

Quando se trata de um forno elétrico, o aquecimento dos alimentos ocorre principalmente por irradiação. Isso porque a resistência elétrica fixada na superfície interna superior do forno emite radiação eletromagnética, que é absorvida pelos alimentos, aumentando sua temperatura.

Já a condução e a convecção também ocorrem, mas são processos menos importantes no caso de fornos elétricos. A condução ocorre quando há contato direto entre o corpo quente e o corpo frio, o que não é o caso dos alimentos no forno, pois eles estão separados da resistência elétrica pela superfície interna do forno.

A convecção, por sua vez, ocorre quando há movimento de fluidos, como ar ou água, que transportam calor de um local para outro. Embora haja convecção no forno, ela não é o principal mecanismo de transferência de calor.

Portanto, a alternativa correta é a letra B) Irradiação.

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1746) A termologia é a área da física que tem entre seus conceitos fundamentais a temperatura e o calor, não obstante, é frequente que os dois sejam utilizados de maneira indiscriminada na vida cotidiana. Com relação aos conceitos mencionados, afirma-se:

I– A temperatura corresponde à medida da energia cinética das moléculas da matéria.

II– O calor é a energia transferida entre sistemas ou corpos devido a uma diferença de temperatura entre eles.

III– A unidade de medida mais utilizada para o calor é a caloria (cal), porém a do sistema internacional é o Joule (J).

IV– Os graus Kelvin (K) correspondem à unidade de medida no Sistema Internacional para a temperatura.

V– A medição do calor se faz com os termômetros.

Assinale a alternativa correta:

  • A) Apenas as afirmativas I, II, IV e V estão corretas.
  • B) Apenas as afirmativas III e IV estão corretas.
  • C) Apenas as afirmativas I, II, III e IV estão corretas.
  • D) Apenas as afirmativas II e V estão corretas.
  • E) Apenas a afirmativa V está correta.

FAZER COMENTÁRIO

Resposta: A alternativa correta é a letra C) Apenas as afirmativas I,<|begin_of_text|>1, II, III e IV estão corretas.

Explicação: A temperatura e o calor são conceitos fundamentais na área de física conhecida como termologia. A temperatura é uma medida da energia cinética das moléculas de uma substância, enquanto o calor é a energia transferida entre sistemas ou corpos devido a uma diferença de temperatura entre eles.

A unidade de medida mais utilizada para o calor é a caloria (cal), mas no sistema internacional, a unidade de medida é o Joule (J). Já a temperatura é medida em graus Kelvin (K) no sistema internacional.

Portanto, as afirmativas I, II, III e IV estão corretas. A afirmativa V, que diz que a medição do calor se faz com termômetros, também está correta. No entanto, a questão pede que sejam identificadas apenas as afirmativas que estão corretas, e não há outra opção que contenha todas as afirmativas corretas, exceto a opção C.

É importante notar que a temperatura e o calor são conceitos diferentes, embora relacionados. A temperatura é uma propriedade de um sistema, enquanto o calor é uma forma de energia que é transferida entre sistemas.

Além disso, é comum que as pessoas confundam a temperatura e o calor em seu uso cotidiano, mas é fundamental entender a diferença entre eles para aplicar corretamente os conceitos de física em diferentes situações.

1747) A transferência de calor de um ponto a outro de um meio se dá mediante três processos diferentes: condução, radiação e convecção. Considere o texto abaixo:

Os ventos, as correntes marítimas e a circulação de água quente num sistema de aquecimento são exemplos de _______. Por outro lado a _______ térmica é emitida por um corpo aquecido, e, ao ser absorvida por outro corpo, pode aquecê-lo, convertendo em calor. Enquanto a ______ de calor só pode ocorrer por meio de um meio material, sem que haja movimento do próprio meio.

Os processos de transferência de calor que preenchem as lacunas do texto acima se dão, respectivamente, por:

  • A) condução, convecção e radiação.
  • B) convecção, condução e radiação.
  • C) convecção, radiação e condução.
  • D) radiação, convecção e condução.
  • E) radiação, condução e convecção

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A alternativa correta é letra C) convecção, radiação e condução.

Pessoal, a definição de cada uma delas é

 

Condução: transferência de calor em meios material sem movimentação do meio (normalmente, sólidos).

Convecção: transferência de calor em meios fluidos aonde há a movimentação desse meio.

Radiação: transferência de calor que ocorre sem a presença de um meio necessariamente.

 

Logo, reparem que nossa resposta é

 

Gabarito: LETRA C.

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1748) “A exposição normal dos indivíduos deve ser restringida de tal modo que nem a dose efetiva nem a dose equivalente nos órgãos ou tecidos de interesse, causadas pela possível combinação de exposições originadas por práticas autorizadas, excedam o limite de dose especificado em norma” (Fonte: Norma CNEN – NN – 3.01 de 13/03/2014. Diretrizes Básicas de Proteção Radiológica).

Para um indivíduo ocupacionalmente exposto (adulto que poderá ser irradiado durante e em consequência do seu trabalho), esse limite de dose equivalente para a sua pele não pode exceder ao valor de 500 mSv (Valor médio em 1 cm2 de área, na região mais irradiada) em 1(um) ano (50 semanas com 40h/semana).

Qual seria a dose equivalente, máxima permissível, para a pele de um indivíduo ocupacionalmente exposto durante 1 (um) ano, em mrem/h?

Dado: 1Sv(sievert)=100rem(roentgen equivalent men) e 1Sv=1Gy (gray).

  • A) 0,0025
  • B) 0,025
  • C) 0,25
  • D) 2,5
  • E) 25

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A alternativa correta é letra E) 25

Pessoal, vamos por partes.

 

 

Pela quantia de horas e semanas teremos 50 x 40 = 2.000 horas.

 

D = dfrac{50.000.000}{2.000} = 25.000 , mrem/h

 

Pessoal, o gabarito dado foi E. Entretanto acredito que houve um erro e o correto seria rem/h e não mrem/h conforme diz a questão.

 

Gabarito: LETRA E.

1749) O Microscópio Eletrônico (ME), assim como os demais microscópios, necessita de uma fonte emissora de ondas que irão interagir com a matéria. No caso dos MEs, essas são denominadas ondas de matéria, pois são emitidos elétrons, os quais são partículas detentoras de massa e carga elétrica. Para se produzir uma fonte de elétrons no microscópio eletrônico, denominada canhão de elétrons, é necessária a passagem de uma corrente elétrica por um filamento, como o filamento de tungstênio. Essa corrente, ao passar por este filamento, fará com que o mesmo atinja até a temperatura de:

  • A) 2007 Celsius.
  • B) 2700 Celsius.
  • C) 2600 Fahrenheit.
  • D) 2700 Kelvin.
  • E) 2700 Fahrenheit.

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A alternativa correta é letra D) 2700 Kelvin.

Pessoal, questão que o aluno tinha que saber o conceito decorado.

 

O Filamento de tungstênio aguenta até 3.400 graus Celsius sem derreter.

 

Sua condição de operação ideal em correntes elétricas é cerca de 2500K.

 

Logo, a alternativa que mais se aproxima é a LETRA D.

 

Essa questão é bem específica, típica característica de concursos para técnicos de instrumentação/laboratório. Se não for o caso do seu concurso/prova, não se assuste com questões assim que caem apenas em provas muito pontuais.

 

Gabarito: LETRA D.

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1750) Analise a seguinte situação problema para responder a questão.

Evidências científicas apresentadas no Relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) não deixam dúvidas de que o planeta está aquecendo e a ação humana é um dos fatores mais relevantes nesse processo.

As previsões de aumento da temperatura do globo previstas no relatório são baseadas em dois parâmetros básicos: um modelo climático e um cenário de emissões de gases responsáveis pelo efeito estufa. As previsões do relatório do IPCC contemplam quatro cenários diferentes: o mais otimista prevê que o sistema terrestre reterá 2,6 watts por metro quadrado (W/m2) adicionais. Nesse caso, o aumento da temperatura terrestre poderia variar entre 0,3 °C e 1,7 °C, de 2010 até 2100, e o nível do mar poderia subir entre 26 e 55 centímetros ao longo deste século. O segundo cenário prevê uma retenção de 4,5 W/m2. Nesse caso, o aumento da temperatura terrestre seria entre 1,1 °C e 2,6 °C, e o nível do mar subiria entre 32 e 63 centímetros. No terceiro cenário a retenção seria de 6,0 W/m2, de modo que o aumento da temperatura variaria de 1,4 °C até 3,1 °C e o nível do mar subiria entre 33 e 63 centímetros. Já o quarto cenário, em que as emissões continuam a crescer em ritmo acelerado, prevê uma retenção adicional de 8,5 W/m2. Em tal situação, segundo o IPCC, a superfície da Terra poderia aquecer entre 2,6 °C e 4,8 °C ao longo deste século, fazendo com que o nível dos oceanos aumente entre 45 e 82 centímetros.

Conter o aumento de temperatura terrestre cumprindo os compromissos já assumidos de redução de emissão de gases responsáveis pelo efeito estufa é um dos maiores desafios a serem enfrentados pelos países signatários do Acordo de Paris.

A insolação solar é definida como a quantidade de energia solar que atinge uma unidade de área da superfície da Terra na unidade de tempo. A tabela a seguir mostra a insolação solar média em diferentes latitudes e épocas do ano. Para que a temperatura de uma massa m de água líquida, nas CNTP, aumente sua temperatura de 1 ºC devido exclusivamente à incidência de energia solar em uma latitude l1, em uma época do ano, cuja insolação é máxima, dentre as opções da tabela, é necessário que o aquecimento demore um certo período de tempo t.

Uma mesma massa de água líquida, também nas CNTP, localizada em outra latitude l2, na mesma época do ano, cuja insolação é mínima, dentre as opções da tabela, pode aumentar sua temperatura de 1ºC no mesmo intervalo de tempo t desde que a razão entre a área superficial ocupada pela água em l2 em relação à l1, seja, aproximadamente, de

  • A) 1,00
  • B) 0,78
  • C) 1,28
  • D) 16,74
  • E) 23,48

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A alternativa correta é letra C) 1,28

Uma massa m de calor específico c recebe uma quantidade de calor Q ao aumentar a temperatura em Delta T = 1^circ C.

 

A insolação é dada por dfrac{Q}{A times Delta t} e nesse caso é máxima.

 

Seja A_1 a área superficial dessa primeira massa de água.

 

Da tabela, a insolação é máxima para 60 oS - dezembro e vale 540 W/m2:

 

540 = dfrac{Q}{A_1 times Delta t}

 

540 = dfrac{mc Delta T}{A_1 times Delta t}

 

No mesmo mês, a mesma massa de água em outra latitude tive insolação mínima, que, para o mês de dezembro, vale 420 W/m2. Seja A_2 a área superficial dessa massa. Ficamos com:

 

420 = dfrac{mc Delta T}{A_2 times Delta t}

 

Dividindo a primeira equação por esta, temos:

 

dfrac{540}{420} = dfrac{A_2}{A_1}

 

to dfrac{A_2}{A_1} = 1,28

 

A segunda área superficial deve ser 1,28 vezes a primeira área, para que o aumento de temperatura ocorra no mesmo intervalo de tempo Delta t.

   

Gabarito: Letra C.

1 173 174 175 176 177 218