Questões Sobre Termologia - Física - concurso

A resposta certa é B) 300.

Vamos entender por que. A escala de temperatura Toledo tem os pontos fixos de fusão do gelo em 100 °t e ebulição da água em 600 °t. Isso significa que a escala Toledo tem um intervalo de 500 °t entre o ponto de fusão do gelo e o ponto de ebulição da água.

Já a escala Celsius tem um intervalo de 100 °C entre o ponto de fusão do gelo (0 °C) e o ponto de ebulição da água (100 °C). Portanto, podemos estabelecer uma proporcionalidade entre as escalas:

$$frac{x}{300} = frac{40}{100}$$

Onde x é a temperatura em °t equivalente a 40 °C na escala Celsius.

Resolvendo a proporcionalidade, encontramos:

$$x = 300 times frac{40}{100}$$

$$x = 300 times 0,4$$

$$x = 120$$

Mas, como a escala Toledo tem um ponto de fusão do gelo em 100 °t, precisamos subtrair 100 °t da temperatura encontrada:

$$x = 120 - 100$$

$$x = 20$$

Multiplicando por 15 (pois 600 °t / 100 °t = 15), encontramos:

$$x = 20 times 15$$

$$x = 300$$

Portanto, a temperatura de 40 °C na escala Celsius equivale a 300 °t na escala Toledo.

Para resolver essa questão, é necessário entender o conceito de calor específico e sua relação com a variação de temperatura.

O calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 g de uma substância em 1°C. No caso da água, o calor específico é de 1,0 cal/g°C, o que significa que para elevar a temperatura de 1 g de água em 1°C, é necessário fornecer 1,0 caloria.

Na questão, temos duas quantidades iguais de alumínio e água que recebem a mesma quantidade de calor. A variação de temperatura na água foi de 2°C, enquanto que no alumínio foi de 10°C. Isso significa que o alumínio absorveu a mesma quantidade de calor que a água, mas sua temperatura aumentou mais.

Para encontrar o calor específico do alumínio, podemos utilizar a fórmula:

$$Q = mcDelta T$$

onde Q é a quantidade de calor fornecida, m é a massa da substância, c é o calor específico e ΔT é a variação de temperatura.

Como a quantidade de calor fornecida é a mesma para ambas as substâncias, podemos igualar as duas expressões:

$$m_{alumínio}c_{alumínio}Delta T_{alumínio} = m_{água}c_{água}Delta T_{água}$$

Como a massa é a mesma para ambas as substâncias, podemos cancelar a massa:

$$c_{alumínio}Delta T_{alumínio} = c_{água}Delta T_{água}$$

Substituindo os valores dados na questão, temos:

$$c_{alumínio}(10°C) = (1,0cal/g°C)(2°C)$$

$$c_{alumínio} = frac{2,0cal/g°C}{10°C} = 0,20cal/g°C$$

Portanto, a alternativa correta é a letra D) 0,20 cal/g°C.

Questão de Física sobre o assunto "Termologia":

Um anel de cobre de raio R = 2,0 cm, quando exposto ao calor, sofre um aumento de temperatura ΔT = 10°C. Em virtude da dilatação térmica linear do cobre, o anel expande. Qual é a variação, em cm, do raio do anel?

Para resolver essa questão, precisamos utilizar a fórmula de dilatação térmica linear:

ΔL = α * L * ΔT

onde ΔL é a variação do comprimento, α é o coeficiente de dilatação térmica linear, L é o comprimento inicial e ΔT é a variação de temperatura.

No caso do anel de cobre, o raio inicial é R = 2,0 cm e a variação de temperatura é ΔT = 10°C. O coeficiente de dilatação térmica linear do cobre é α_cu = 1,6 x 10^(-5) °C^(-1).

Substituindo esses valores na fórmula, temos:

ΔR = α_cu * R * ΔT = 1,6 x 10^(-5) °C^(-1) * 2,0 cm * 10°C = 3,2 x 10^(-4) cm

Portanto, a variação do raio do anel é de 3,2 x 10^(-4) cm.

A alternativa correta é A) 3,2 x 10^(-4) cm.

Essa resposta é obtida pela aplicação da fórmula de dilatação térmica linear, que relaciona a variação do comprimento com a variação de temperatura. Nesse caso, o coeficiente de dilatação térmica linear do cobre é uma constante que nos permite calcular a variação do raio do anel em função da variação de temperatura.

Resposta: 12.000 cal

Para calcular a quantidade total de calor necessária para provocar a mudança de fase de 100 g de gelo a 0°C para 100 g de água a 0°C e, posteriormente, elevar a temperatura dessa mesma massa de água até 40°C, precisamos considerar dois processos: a fusão do gelo e o aumento de temperatura da água.

Primeiramente, para fundir 100 g de gelo, precisamos fornecer uma quantidade de calor igual ao calor latente de fusão do gelo, que é de 80 cal/g. Portanto, a quantidade de calor necessária para fundir 100 g de gelo é:

Q_{1} = m times L_f = 100 g times 80 frac{cal}{g} = 8000 cal

Em seguida, para elevar a temperatura de 100 g de água de 0°C para 40°C, precisamos fornecer uma quantidade de calor igual ao produto da massa específica da água (1,0 cal/g°C) pela variação de temperatura (40°C). Portanto, a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da água é:

Q_{2} = m times c times Delta T = 100 g times 1,0 frac{cal}{g°C} times 40°C = 4000 cal

Portanto, a quantidade total de calor necessária é a soma das quantidades de calor necessárias para fundir o gelo e elevar a temperatura da água:

Q_{total} = Q_{1} + Q_{2} = 8000 cal + 4000 cal = 12.000 cal

Logo, a alternativa correta é a letra C) 12.000 cal.

Resposta:

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

Esses processos de transferência de calor ocorrem quando dois corpos a temperaturas diferentes são colocados em contato. A condução é a transferência de calor entre dois corpos em contato direto, por exemplo, quando você segura um copo quente de café e sente o calor sendo transferido para sua mão.

A convecção é a transferência de calor através do movimento de fluidos, como quando o ar quente sobe e é substituído por ar frio, criando uma corrente de convecção.

A radiação é a transferência de calor através da emissão e absorção de ondas eletromagnéticas, como a luz e o calor emitidos pelo Sol.

Esses processos são importantes para entender como o calor é transferido entre os corpos e como se estabelece o equilíbrio térmico.

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