Questões Sobre Termologia - Física - concurso

A alternativa correta é letra B) Errado

Para entender por que a afirmação é errada, precisamos analisar a função que descreve a temperatura do corpo em função do tempo. A função é dada por T(t) = 22 + 10e^-kt, em que t é o tempo em horas e k é uma constante positiva.

Além disso, sabemos que a perda de energia por radiação é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta. Isso significa que a perda de energia por unidade de tempo é dada por P ∝ T⁴.

Para avaliar a perda de energia em t = -40 minutos e t = 0 minutos, precisamos calcular a temperatura absoluta em cada instante. Em t = -40 minutos, temos:

T(-40) = 22 + 10e^k(-40/60) = 22 + 10e^-(2k/3)

Já em t = 0 minutos, temos:

T(0) = 22 + 10e⁰ = 32

Agora, podemos calcular a perda de energia em cada instante:

P(-40) ∝ T(-40)⁴ ∝ (22 + 10e^-(2k/3))⁴

P(0) ∝ T(0)⁴ ∝ 32⁴

Como a constante k é desconhecida, não podemos avaliar numericamente a razão entre as perdas de energia. No entanto, podemos concluir que a afirmação de que o corpo perdia 80% mais energia por radiação em t = -40 minutos do que em t = 0 minutos é errada, pois não há como determinar essa razão sem conhecer o valor de k.

A resposta certa é a letra B) 100°C.

A temperatura que a água precisa alcançar para entrar em ebulição é de 100°C. Isso ocorre porque a 100°C, a pressão atmosférica é suficiente para que as moléculas de água sejam capazes de superar a força de coesão entre elas e mudar de estado líquido para gasoso.

É importante notar que a temperatura de ebulição da água pode variar dependendo da pressão atmosférica. Por exemplo, em altitudes mais elevadas, onde a pressão atmosférica é menor, a temperatura de ebulição da água é menor. Já em altitudes mais baixas, onde a pressão atmosférica é maior, a temperatura de ebulição da água é maior.

No entanto, em condições padrão de pressão atmosférica, a temperatura de ebulição da água é de 100°C. É por isso que a resposta certa é a letra B) 100°C.

As outras opções estão erradas porque:

• A) 100 K é a temperatura em kelvin, que é uma unidade de medida de temperatura absoluta, e não é igual a 100°C.
• C) 100°F é a temperatura em Fahrenheit, que é uma unidade de medida de temperatura diferente da Celsius.
• D) 100 R é uma unidade de medida de temperatura que não é comummente usada.
• E) 120°F é uma temperatura maior do que a temperatura de ebulição da água em condições padrão.

Portanto, a resposta certa é a letra B) 100°C.

A resposta certa é a alternativa B) Errado. Isso porque o alumínio não apresenta alta temperatura de fusão superior a 1000°C. Em verdade, a temperatura de fusão do alumínio é de aproximadamente 660°C.

É importante notar que a condutividade térmica do alumínio é alta, o que significa que ele é capaz de conduzir calor bem. No entanto, isso não significa que ele tenha uma alta temperatura de fusão.

Portanto, a afirmação de que o alumínio apresenta elevada condutividade térmica e alta temperatura de fusão superior a 1000°C é errada, e a alternativa correta é a B) Errado.

O valor dessa temperatura na escala Celsius é:

• A) 40 °C. Esta é a alternativa correta.

Para explicar essa resposta, devemos primeiro entender como funciona o termômetro utilizado no laboratório. Como o termômetro marca 120 graus para a temperatura de ebulição da água e -20 graus para a temperatura de congelamento, podemos concluir que ele utiliza uma escala linear.

Além disso, como o estudante mediu a temperatura do líquido e encontrou o valor 36 graus, podemos estabelecer uma relação entre as temperaturas medidas pelo termômetro e as temperaturas na escala Celsius.

Seja x a temperatura em graus Celsius correspondente ao valor 36 graus no termômetro. Como o termômetro marca 120 graus para a temperatura de ebulição da água (100 °C), podemos estabelecer a seguinte proporção:

$$frac{x}{36} = frac{100}{120}$$

Resolvendo essa proporção, encontramos:

$$x = 30 times frac{36}{120} = 30 times 0,3 = 9$$

O valor 36 no termômetro corresponde a 30 °C + 9 °C = 40 °C na escala Celsius.

Portanto, a alternativa correta é A) 40 °C.

A resposta correta é a letra C) Lei zero da termodinâmica.

Essa lei é conhecida como a lei de equilíbrio térmico, que afirma que quando dois objetos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, também estão em equilíbrio térmico entre si. Isso significa que se dois objetos A e B estão em equilíbrio térmico com um objeto C, então A e B também estão em equilíbrio térmico entre si.

Essa lei é fundamental na termodinâmica, pois permite que sejam feitas predições sobre o comportamento de sistemas térmicos. Ela é utilizada em uma variedade de aplicações, desde a análise de sistemas de refrigeração até a compreensão do comportamento de materiais em diferentes condições de temperatura.

As outras opções não são corretas porque:

• A lei de Boyle-Mariotte é uma lei que relaciona a pressão e o volume de um gás ideal.
• A lei de Kelvin é uma lei que relaciona a temperatura e a entropia de um sistema.
• A primeira lei da termodinâmica é a lei da conservação de energia, que afirma que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas convertida de uma forma para outra.
• A segunda lei da termodinâmica é a lei da entropia, que afirma que a entropia de um sistema isolado sempre aumenta com o tempo.

Portanto, a resposta correta é a letra C) Lei zero da termodinâmica.

Resposta: A) 4°C.

Para encontrar a variação de temperatura do objeto, precisamos utilizar a fórmula de variação de temperatura em relação ao calor específico:

ΔT = Q / (m × c)

Onde:

• ΔT é a variação de temperatura;
• Q é a quantidade de calor adicionada (500 calorias);
• m é a massa do objeto (0,250 kg = 250 g);
• c é o calor específico do objeto (0,5 cal/g°C).

Substituindo os valores, temos:

ΔT = 500 cal / (250 g × 0,5 cal/g°C) = 4°C

Portanto, a temperatura do objeto aumentará em 4°C.

Explicação: O calor específico de um material é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 g do material em 1°C. No caso do objeto em questão, o calor específico é de 0,5 cal/g°C, o que significa que para aumentar a temperatura do objeto em 1°C, é necessário fornecer 0,5 calorias por grama de material. Como o objeto tem uma massa de 250 g, é necessário fornecer 0,5 calorias por grama × 250 g = 125 calorias para aumentar a temperatura em 1°C. Como o objeto recebeu 500 calorias, a temperatura aumentará em 500 cal / 125 cal/°C = 4°C.

A alternativa correta é a letra B) 4,8 x 10^-2 cm³.

Para encontrar a variação volumétrica da peça de zinco, precisamos primeiro calcular a variação linear da aresta do cubo. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do zinco é de 25 x 10^-6 °C^-1, podemos calcular a variação linear da aresta utilizando a fórmula:ΔL = α * L * ΔTonde ΔL é a variação linear, α é o coeficiente de dilatação linear, L é a aresta inicial e ΔT é a variação de temperatura.Substituindo os valores dados, temos:ΔL = 25 x 10^-6 °C^-1 * 2,0 cm * (100°C - 20°C) ΔL = 25 x 10^-6 °C^-1 * 2,0 cm * 80°C ΔL = 0,04 cmAgora, para encontrar a variação volumétrica, precisamos calcular o volume inicial do cubo e, em seguida, calcular o volume final. O volume inicial é dado por:V_i = L³ V_i = (2,0 cm)³ V_i = 8,0 cm³O volume final é dado por:V_f = (L + ΔL)³ V_f = (2,04 cm)³ V_f = 8,4752 cm³A variação volumétrica é então dada por:ΔV = V_f - V_i ΔV = 8,4752 cm³ - 8,0 cm³ ΔV = 0,4752 cm³Aproximando para dois algarismos significativos, temos:ΔV ≈ 0,48 cm³Portanto, a alternativa correta é a letra B) 4,8 x 10^-2 cm³.

Resposta: A alternativa correta é a letra B) A capacidade térmica.

Para entender por que a alternativa B) é a correta, vamos analisar a definição apresentada na questão. Ela afirma que a quantidade de calor necessária para variar de um grau a temperatura de um corpo é igual à lacuna. Portanto, precisamos encontrar a opção que melhor se encaixa nessa definição.

A capacidade térmica é uma propriedade física que descreve a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em um grau. Ela é representada pela letra C e é medida em joules por grau Celsius (J/°C). Quanto maior a capacidade térmica de um corpo, mais calor ele precisará para aumentar sua temperatura em um grau.

As outras opções não se encaixam corretamente na definição apresentada. O calor específico (A) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de um corpo em um grau, mas é uma propriedade específica de cada substância e não é igual à quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo em um grau.

O calor latente (C) é a quantidade de calor necessária para mudar o estado de agregação de uma substância, como por exemplo, quando o gelo se transforma em água líquida. Ele não está relacionado à variação de temperatura de um corpo.

O efeito Joule (D) é um fenômeno que ocorre quando uma corrente elétrica passa por um condutor e gera calor. Ele não está relacionado à variação de temperatura de um corpo.

O coeficiente térmico (E) é uma medida da variação de comprimento ou volume de um corpo quando sua temperatura muda. Ele não está relacionado à quantidade de calor necessária para variar a temperatura de um corpo.

Portanto, a alternativa B) A capacidade térmica é a que melhor se encaixa na definição apresentada e é a resposta correta para a questão.