Questões Sobre Termologia - Física - concurso

O fato de se colocar o aparelho de ar-condicionado na parte superior da parede, ou seja, mais próximo do teto e do congelador ficar localizado na parte superior do refrigerador, refere-se ao processo de transmissão de calor por convecção.

Essa resposta é correta pois, quando o aparelho de ar-condicionado é colocado na parte superior da parede, o calor é transmitido para o ambiente através da convecção, que é o processo de transferência de calor entre um corpo e um fluido em movimento. Nesse caso, o ar quente é transmitido para o ambiente e é substituído pelo ar frio, tudo isso ocorre devido ao movimento do fluido (ar) em contato com o corpo (o aparelho de ar-condicionado).

As outras opções não são corretas pois:

• A condução é o processo de transmissão de calor entre dois corpos em contato direto, o que não é o caso aqui.
• A irradiação é o processo de transmissão de calor por meio de ondas eletromagnéticas, o que também não é o caso aqui.
• A torrefação não é um processo de transmissão de calor.

Portanto, a alternativa correta é a letra D) convecção.

Resposta: A alternativa correta é a letra C.

Explicação:

A resposta está relacionada ao diagrama de fases apresentado, figura. O diagrama de fases é uma representação gráfica que mostra as fases de uma substância em diferentes condições de temperatura e pressão.

No diagrama apresentado, podemos observar que, à temperatura de 0°C e pressão de 0,5 atm, a substância se encontra no estado de vapor. Isso ocorre porque, nessa temperatura e pressão, a substância está acima da curva de vaporização, que é a linha que separa as fases líquida e vapor.

Portanto, a afirmativa correta é a letra C, que diz que, à temperatura de 0°C e pressão de 0,5 atm, a substância se encontra no estado de vapor.

As outras opções estão erradas porque:

• A opção A está errada porque, nas condições normais de temperatura e pressão, a substância não se encontra no estado sólido.
• A opção B está errada porque, mesmo que a substância seja comprimida lentamente a 300°C, ela não pode sofrer condensação pois está acima da temperatura crítica.
• A opção D está errada porque, aumentando gradualmente a temperatura da substância, quando ela se encontra a 70°C e sob pressão de 3 atm, não ocorre sublimação.

A resposta correta é a letra A) 1,5 p₀.

Vamos analisar o problema: temos um cilindro de volume constante que contém um gás ideal à temperatura T₀ e pressão p₀. Em seguida, introduzimos lentamente uma massa adicional do mesmo gás, mantendo a temperatura do cilindro constante.

O gráfico apresentado mostra a massa m de gás existente no interior do cilindro em função do tempo t.

Como a temperatura é constante, a equação de estado dos gases ideais é válida:

$pV = nRT$

Como o volume é constante, a pressão p é diretamente proporcional ao número de mols n. Além disso, como a temperatura é constante, a pressão p também é diretamente proporcional à massa m do gás.

Portanto, à medida que a massa do gás aumenta, a pressão também aumenta. No instante t = a, a pressão do gás é igual a 1,5 p₀.

A alternativa A) é a única que apresenta essa relação correta entre a pressão e a massa do gás.

Resposta: E) 104°F

Para responder essa questão, precisamos converter a temperatura de Celsius para Fahrenheit. A fórmula de conversão é: °F = (°C × 9/5) + 32.

No caso, a temperatura em Celsius é de 40°C. Substituindo esse valor na fórmula, temos:

°F = (40 × 9/5) + 32

°F = (360/5) + 32

°F = 72 + 32

°F = 104°F

Portanto, a alternativa correta é a letra E) 104°F.

OBS: É importante notar que a escala Fahrenheit é utilizada principalmente nos Estados Unidos, enquanto a escala Celsius é mais comum em outros países.

A resposta certa é a letra E) 30 minutos.

Para entender por que essa é a resposta certa, vamos analisar o problema apresentado. Temos um aquecedor elétrico mergulhado em um recipiente com água a 10°C e, cinco minutos após, a água começa a ferver a 100°C. Se o aquecedor não for desligado, toda a água irá evaporar e o aquecedor será danificado.

A pergunta nos pede para encontrar o intervalo de tempo em que toda a água irá evaporar. Para isso, precisamos entender que a água começou a ferver a 100°C após 5 minutos, e que a evaporação da água ocorre à medida que a temperatura aumenta.

Como a água começou a ferver a 100°C após 5 minutos, é razoável supor que a taxa de evaporação da água seja constante. Além disso, como a água começou a ferver a 100°C após 5 minutos, é provável que a evaporação da água ocorra de forma mais rápida à medida que a temperatura aumenta.

Com base nessa análise, podemos concluir que a evaporação da água irá ocorrer em um intervalo de tempo maior do que 5 minutos, pois a água começou a ferver a 100°C após 5 minutos. Além disso, como a taxa de evaporação da água é constante, é provável que a evaporação da água ocorra em um intervalo de tempo próximo a 30 minutos.

Portanto, a resposta certa é a letra E) 30 minutos, pois é o intervalo de tempo mais provável em que toda a água irá evaporar.

A alternativa correta é a letra E) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por meio de radiação eletromagnética.

Essa resposta é correta porque, corpo I está dentro de uma campânula de vidro transparente evacuada, e corpo II está fora da campânula, mas próximo a ela. Como as temperaturas dos corpos são diferentes, há uma troca de calor entre eles. No entanto, como os pinos que os sustentam são isolantes térmicos, não há transferência de calor por condução.

Além disso, como o ambiente no interior da campânula está evacuado, não há transferência de calor por convecção. Portanto, a única forma de transferência de calor possível é por meio de radiação eletromagnética.

Radiação eletromagnética é uma forma de transferência de calor que não requer contato direto entre os corpos. Ela ocorre quando um corpo emite radiação eletromagnética, que é então absorvida por outro corpo. Isso pode ocorrer em várias formas, como luz visível, infravermelho, ultravioleta, etc.

No caso da questão, como os corpos I e II têm temperaturas diferentes, eles emitem radiação eletromagnética em diferentes frequências. O corpo I, que está dentro da campânula, emite radiação eletromagnética que é então absorvida pelo corpo II, que está fora da campânula. Isso causa uma transferência de calor de corpo I para corpo II.

Portanto, a alternativa correta é a letra E) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por meio de radiação eletromagnética.

Resposta: C) 80.

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o conceito de energia interna de um gás ideal. A energia interna (U) de um gás ideal é proporcional à temperatura absoluta (T) do gás, obedecendo à relação:

$$U = 20,8T$$

Onde U é a energia interna em joules e T é a temperatura em kelvins.

No problema, há um aumento de volume do recipiente contendo o gás, o que significa que o gás realiza trabalho sobre as paredes do recipiente. Como não há troca de calor entre o gás, as paredes e o meio exterior, toda a energia utilizada para realizar o trabalho vem da energia interna do gás.

Portanto, podemos relacionar a variação de energia interna do gás à variação de temperatura:

$$Delta U = 20,8 Delta T$$

Como o trabalho realizado pelo gás é de 1664 J, podemos igualá-lo à variação de energia interna:

$$1664 = 20,8 Delta T$$

Para encontrar a variação de temperatura, basta resolver a equação acima:

$$Delta T = frac{1664}{20,8} = 80 K$$

Portanto, a alternativa correta é a letra C) 80.

Resposta: E) os parafusos mais indicados são aqueles feitos de latão.

Para entender por que os parafusos feitos de latão são os mais indicados, para substituir os parafusos do forno, é necessário considerar como os materiais se comportam quando submetidos a mudanças de temperatura. Quando o forno é aquecido, os furos nos quais se encontram os parafusos aumentam seu diâmetro. Além disso, o diâmetro dos parafusos também aumenta. Portanto, é fundamental que os parafusos sejam feitos de um material que não se afrouxe nem force demais a estrutura do forno nos furos, à medida que o forno se aquece.

O coeficiente de dilatação é uma propriedade dos materiais que mede como eles se expandem quando aquecidos. Os coeficientes de dilatação médios, em °C⁻¹, do cobre, chumbo, alumínio, latão e aço são 17 × 10⁻⁶, 29 × 10⁻⁶, 23 × 10⁻⁶, 19 × 10⁻⁶ e 11 × 10⁻⁶, respectivamente. Analisando esses coeficientes, podemos ver que o latão tem um coeficiente de dilatação médio mais próximo ao do cobre, que é o material da estrutura do forno.

Isso significa que, quando o forno é aquecido, os parafusos feitos de latão se expandem de forma mais semelhante à estrutura do forno, o que minimiza a força exercida sobre os furos. Portanto, os parafusos feitos de latão são os mais indicados para substituir os parafusos do forno, pois são capazes de se adaptar às mudanças de temperatura sem comprometer a estrutura do forno.

A alternativa correta é a letra C) (III).

Para entender porque essa é a resposta correta, vamos analisar a equação dada: T = Vx60/Q. Nessa equação, T é o tempo de resposta do sistema para alcançar 63% da pressão final de vácuo, V é o volume de ar entre o gerador de vácuo e a ventosa de fixação, e Q é a vazão máxima do sistema de tubulação.

Observando a equação, podemos ver que o tempo de resposta (T) é diretamente proporcional ao volume de ar (V) e inversamente proporcional à vazão máxima (Q). Isso significa que, se o volume de ar aumentar, o tempo de resposta também aumentará, desde que a vazão máxima seja constante. Além disso, se a vazão máxima aumentar, o tempo de resposta diminuirá, desde que o volume de ar seja constante.

Agora, vamos analisar os gráficos dados. O gráfico III é o único que apresenta uma relação direta entre o tempo de resposta e o volume de ar. No gráfico III, podemos ver que, à medida que o volume de ar aumenta, o tempo de resposta também aumenta. Isso é consistente com a equação T = Vx60/Q, que mostra que o tempo de resposta é diretamente proporcional ao volume de ar.

Portanto, a alternativa correta é a letra C) (III), pois é o único gráfico que apresenta a relação correta entre o tempo de resposta e o volume de ar, que é descrita pela equação T = Vx60/Q.

Resposta: B) para resfriar 1 g de água em 1°C, sem que haja mudança de fase, é necessário retirar dessa porção 1 cal de quantidade de calor sensível.

A alternativa B é a correta porque o calor específico da água é de 1,0 cal/g°C, o que significa que para resfriar 1 g de água em 1°C, sem mudança de fase, é necessário retirar 1 cal de quantidade de calor sensível.

É importante notar que o calor sensível é a quantidade de calor necessária para mudar a temperatura de um corpo, sem mudar sua fase. Já o calor latente é a quantidade de calor necessária para mudar a fase de um corpo, sem mudar sua temperatura.

No caso da água, para resfriar 1 g em 1°C, sem mudança de fase, é necessário retirar apenas calor sensível, pois não há mudança de fase envolvida. Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

As demais alternativas estão incorretas porque:

• A alternativa A está incorreta porque o calor latente é a quantidade de calor necessária para mudar a fase de um corpo, e não para mudar sua temperatura.
• A alternativa C está incorreta porque o calor sensível é a quantidade de calor necessária para mudar a temperatura de um corpo, e não para fundir 1 g de água.
• A alternativa D está incorreta porque o calor latente é a quantidade de calor necessária para mudar a fase de um corpo, e não para fundir 1 g de água.
• A alternativa E está incorreta porque não há informação sobre as características térmicas da água.

Portanto, a resposta correta é a alternativa B, que afirma que para resfriar 1 g de água em 1°C, sem que haja mudança de fase, é necessário retirar dessa porção 1 cal de quantidade de calor sensível.