Questões Sobre Termologia - Física - concurso
2021) Considere um material no estado sólido. Se esse material passar por mudança do estado sólido para o estado gasoso diretamente sem se tornar líquido, ele passará por um processo denominado:
- A) sublimação.
- B) congelamento.
- C) condensação.
- D) vaporização.
- E) solidificação.
A alternativa correta é letra A) sublimação.
Gabarito: LETRA A.
Por definição, a mudança do estado sólido para o estado gasoso diretamente, sem passar pelo estado líquido, é chamada de sublimação.
O congelamento é o processo pelo qual uma substância passa do estado líquido para o estado sólido, resultando na formação de um sólido cristalino.
A condensação é o processo pelo qual uma substância passa do estado gasoso para o estado líquido, ocorrendo a formação de gotas de líquido devido à perda de energia térmica.
Já a vaporização é o processo pelo qual uma substância passa do estado líquido para o estado gasoso. Isso pode ocorrer tanto por evaporação, que é um processo lento e ocorre abaixo do ponto de ebulição, quanto por ebulição, que é um processo mais rápido e ocorre no ponto de ebulição.
Finalmente, a solidificação é o processo pelo qual uma substância passa do estado líquido para o estado sólido, ocorrendo a formação de um sólido cristalino através da perda de energia térmica.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (a).
2022) Um recipiente metálico, cujo coeficiente de dilatação volumétrico tem valor igual a 3,6 . 10-5 ºC-1, na temperatura de 20 ºC apresenta um volume interno de 0,2 litros e está completamente cheio com um líquido X. Quando o conjunto (recipiente + líquido) é aquecido até uma temperatura de 120 ºC extravasa um volume equivalente a 2,08 cm3 de líquido. Determine, em ºC-1, o valor do coeficiente de dilatação volumétrico real do líquido X.
- A) 0,36 . 10-6
- B) 1,36 . 10-4
- C) 1,40 . 10-4
- D) 4,20 . 10-4
A alternativa correta é letra C) 1,40 . 10-4
A expressão que determina a variação volumétrica de um material é dada por:
Delta{V}=V_0alphaDelta{T}
Obs: 0,2L=0,2dm^3=200cm^3.
O volume inicial do líquido é igual a do recipiente. Como o líquido transbordou, significa que sua variação de volume é igual à variação do volume do recipiente mais o volume de líquido transbordado:
Delta{V}_L=V_{recip.}alphaDelta{T}+2,08
Delta{V}_L=200cdot3,6cdot10^{-5}cdot(120-20)+2,08
Delta{V}_L=7,2cdot10^{4}cdot10^{-5}+2,08
Delta{V}_L=2,8,cm^3
E então podemos escrever:
2,8=200alpha_LcdotDelta{T}
2,8=200alpha_Lcdot100
alpha_L=frac{2,8}{20000}=1,4cdot10^{-4}
Gabarito: C
2023) Durante muito tempo utilizou-se a escala termométrica de Réaumur, representada por ºR. Para esta escala o ponto de fusão do gelo era dado por 0 ºR e o ponto de ebulição da água 80 ºR. Portanto, um valor de temperatura de -31 ºF corresponde, na escala Réaumur, ao valor de ºR.
- A) 0
- B) 1
- C) -1
- D) -28
A alternativa correta é letra D) -28
Considerando que a escala Fahrenheit varia do ponto de fusão da água de 32 °F até o ponto de ebulição de 212 °F, podemos estabelecer a seguinte relação entre as escalas:
frac{F-32}{212-32}=frac{R}{80-0}
frac{F-32}{9}=frac{R}{4}
frac{-31-32}{9}=frac{R}{4}
frac{-63}{9}=frac{R}{4}
-7=frac{R}{4}
boxed{R=-28^oR}
Gabarito: D
2024) O jornal informa a seguinte previsão do tempo: segundo o Instituto Nacional de Meteorologia, a temperatura máxima chega a 28 ºC; a mínima fica em 17 ºC (1); ventos podem atingir 60 km/h (2); pela manhã, deve haver formação de nuvens (3); chove durante a tarde (4); vai fazer calor na região centro-oeste e frio no sul do país (5).
- A) 1 representa uma descrição de sensação térmica.
- B) 2 está relacionada com a condução do calor.
- C) 3 ocorre quando o vapor fica aglomerado.
- D) 4 indica o momento em que a água da nuvem se condensa.
- E) 5 corresponde às medidas de energia térmica.
A alternativa correta é letra B) 2 está relacionada com a condução do calor.
Analisando uma a uma,
a) 1 representa uma descrição de sensação térmica.
ERRADA. Quando o jornal descreve a sensação eles usam o termo abertamente: "Temperaturas de X graus com sensação térmica de até Y graus". Não foi o caso.
b) 2 está relacionada com a condução do calor.
CORRETA. Foi dado como correta pela banca. Entretanto, a condução de calor ocorre em meios sólidos. Quando falamos de calor fluindo em meio fluido (líquidos e gasosos), estamos falando de convecção.
Acredito que a banca utilizou o conceito de condução no sentido amplo (e não no sentido físico). Porém, por ser uma questão de física o erro foi grosseiro.
c) 3 ocorre quando o vapor fica aglomerado.
ERRADA. A precipitação ocorre quando o volume de vapor e a temperatura envolvida faz com que a água se precipite (se condense). Uma aglomeração excessiva de vapores pode até aumentar a quantia de chuva, mas não é ela que faz a chuva ocorrer diretamente.
d) 4 indica o momento em que a água da nuvem se condensa.
ERRADA. O vapor que se condensa. A água, dito da forma que foi, já estaria na forma líquida.
e) 5 corresponde às medidas de energia térmica.
ERRADA. Calor, temperatura, energia térmica são termos que se relacionam, mas são distintos. Calor é energia em fluxo, e não energia térmica.
Questão mal elaborada na opinião do professor.
Gabarito: LETRA B.
2025) O Sistema Internacional de pesos e medidas é uma ferramenta de extrema importância para a precisão de cálculos laboratoriais e a universalidade de sua compreensão. Nesse sentido, se o manual de um equipamento requer seu funcionamento a 300 K, a temperatura, em Celsius, regulada nesse termostato deve ser igual a:
- A) 27ºC.
- B) 31ºC.
- C) 25ºC.
- D) 37ºC.
- E) 40ºC.
A alternativa correta é a letra A) 27°C.
Para entender por que a resposta certa é 27°C, vamos analisar o problema. O Sistema Internacional de Pesos e Medidas é fundamental para a precisão de cálculos laboratoriais e a universalidade de sua compreensão. Nesse sentido, quando um manual de um equipamento requer seu funcionamento a 300 K, precisamos converter essa temperatura de Kelvin para Celsius.
Como sabemos, a temperatura em Kelvin é igual à temperatura em Celsius mais 273,15. Portanto, para encontrar a temperatura em Celsius, podemos fazer a seguinte conversão:
T_C = T_K - 273,15
Substituindo o valor de 300 K, temos:
T_C = 300 - 273,15 = 26,85°C ≈ 27°C
Portanto, a temperatura regulada no termostato deve ser igual a 27°C.
2026) Texto associado
- A) 50
- B) 47
- C) 22
- D) 10
- E) 68
A alternativa correta é letra A) 50
Questão decoreba pessoal.
Ou o candidato sabe a forma de transformar Fahrenheit para Celsius, ou ele tem que apelar para o chute.
A relação é
TC/5 = (TF – 32)/9
TC/5 = (122 – 32)/9
TC = 5 times 10 = 50 , °C
Gabarito: LETRA A.
2027) A luz infravermelha na Fisioterapia é muito utilizada para tratamento de lesões musculares, em que, geralmente, é utilizada uma lâmpada que emite onda eletromagnética na faixa do infravermelho sobre o local da lesão, acelerando a cicatrização por meio da elevação da temperatura.
- A) irradiação.
- B) convecção.
- C) condução.
- D) inversão térmica.
- E) temperatura.
A alternativa correta é letra A) irradiação.
Analisando uma a uma,
a) irradiação. CORRETA. É a radiação que faz com que a luz (onda eletromagnética) se propague até a pessoa. Ela é capaz de se propagar até mesmo no vácuo.
b) convecção. ERRADA. Esse fenômeno ocorre em meio gasosos e líquidos.
c) condução. ERRADA. Ocorre apenas em meios sólidos.
d) inversão térmica. ERRADA. Inversão térmica não é uma forma de transferência de calor.
e) temperatura. ERRADA. Conceito físico que não é uma fenômeno de transferência.
Gabarito: LETRA A.
2028) Um professor de férias, ao nível do mar, quer aquecer 1 litro de água que está, inicialmente, em 25 °C até atingir a temperatura de 85 °C. Para isso, pretende utilizar um aquecedor de imersão de 200 W cujo máximo de energia dissipada que é absorvida pela água é igual a 75%.
- A) 10 minutos.
- B) 20 minutos.
- C) 28 minutos.
- D) 40 minutos.
Resposta: A alternativa correta é C) 28 minutos.
Vamos calcular o tempo necessário para que a água se aqueça. Primeiramente, devemos calcular a variação de temperatura (ΔT) que é de 85°C - 25°C = 60°C.
Em seguida, podemos utilizar a fórmula para calcular a energia (Q) necessária para que a água se aqueça:
Q = m × c × ΔT
Onde m é a massa de água, c é o calor específico da água e ΔT é a variação de temperatura.
Substituindo os valores, temos:
Q = 1 kg × 1,0 cal/g°C × 60°C = 60 000 cal
Como 1 cal = 4,2 J, então:
Q = 60 000 cal × 4,2 J/cal = 252 000 J
Agora, devemos calcular o tempo necessário para que o aquecedor de imersão dissipe essa energia. Como o aquecedor tem uma potência de 200 W e 75% de sua energia é absorvida pela água, então a potência efetiva é de:
P = 200 W × 0,75 = 150 W
Para calcular o tempo, utilizamos a fórmula:
t = Q / P
Substituindo os valores, temos:
t = 252 000 J / 150 W = 1680 s
Convertendo para minutos, temos:
t = 1680 s / 60 = 28 minutos
Portanto, a alternativa correta é C) 28 minutos.
2029)
- A) 2,00.
- B) 1,50.
- C) 0,50.
- D) 0,75.
A razão entre os coeficientes de dilatação linear das barras X e Y é igual a 1,50.
Para explicar essa resposta, vamos analisar o problema. Temos duas barras de materiais diferentes que foram aquecidas de 0°C a 50°C. O objetivo é encontrar a razão entre os coeficientes de dilatação linear dessas barras.
O coeficiente de dilatação linear é uma propriedade física que descreve como um material se expande quando sua temperatura aumenta. Ele é usualmente representado pela letra α (alfa) e é medido em unidades de 1/°C.
Quando uma barra é aquecida, sua temperatura aumenta e ela se expande. A expansão da barra é proporcional ao coeficiente de dilatação linear do material. Portanto, se conhecemos o coeficiente de dilatação linear de um material, podemos calcular a expansão da barra quando sua temperatura aumenta.
No problema, não temos informações sobre os materiais específicos das barras X e Y, mas sabemos que elas foram aquecidas da mesma maneira. Isso significa que a razão entre as expansões das barras é igual à razão entre os coeficientes de dilatação linear dos materiais.
Como a razão entre as expansões das barras é igual a 1,50, podemos concluir que a razão entre os coeficientes de dilatação linear das barras X e Y é também igual a 1,50.
Portanto, a resposta correta é a letra B) 1,50.
2030) Se dois corpos A e B estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo C, então os dois primeiros corpos estão com temperatura diferentes.
- A) Certo
- B) Errado
A resposta certa é B) Errado
Vamos entender por que os dois primeiros corpos A e B não necessariamente têm a mesma temperatura.
O princípio fundamental da termologia é que, quando dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, isso não significa que os dois primeiros corpos têm a mesma temperatura. Em vez disso, significa que os dois primeiros corpos estão em equilíbrio térmico com o terceiro corpo, ou seja, não há transferência de calor entre eles.
Para entender melhor, vamos considerar um exemplo. Suponha que você tenha um cubo de gelo (corpo A) e um copo de água quente (corpo B). Agora, coloque-os em uma sala fechada (corpo C) com uma temperatura ambiente constante. Depois de algum tempo, o cubo de gelo começará a derreter e a água quente começará a esfriar. No final, ambos estarão em equilíbrio térmico com a sala fechada. No entanto, a temperatura do cubo de gelo (agora água) será diferente da temperatura da água quente.
Portanto, é errado concluir que os corpos A e B têm a mesma temperatura apenas porque estão em equilíbrio térmico com o corpo C. Em vez disso, devemos considerar as propriedades térmicas individuais de cada corpo para determinar suas temperaturas.