Questões Sobre Termologia - Física - concurso

Para resolver essa questão, vamos utilizar a fórmula de variação de temperatura em relação ao calor absorvido pela água. A fórmula é dada por:

$$Q = mc Delta T$$

onde Q é a quantidade de calor fornecida em calorias, m é a massa da água em gramas, c é o calor específico da água em calorias por grau Celsius por grama e ΔT é a variação de temperatura em graus Celsius.

Substituindo os valores dados, temos:

$$Q = 2000 times 1,0 times 10^3 times (100 - 20)$$

Simplificando a expressão, obtemos:

$$Q = 1,6 times 10^5$$

Portanto, a alternativa correta é a letra A) 1,6 × 10^5.

Explicação:

A quantidade de calor fornecida à água é diretamente proporcional à variação de temperatura. Como a temperatura aumentou de 20°C para 100°C, a variação de temperatura foi de 80°C. Multiplicando a variação de temperatura pela massa da água e pelo calor específico da água, obtemos a quantidade de calor fornecida.

Resposta: C) 3

Para resolver essa questão, precisamos utilizar a equação de estado dos gases ideais, que relaciona a pressão (P), volume (V) e temperatura (T) de um gás ideal:

$$PV = nRT$$

Como o volume é constante, podemos reescrever a equação acima como:

$$P_1V = nRT_1$$

e

$$P_2V = nRT_2$$

Dividindo ambas as equações, obtemos:

$$frac{P_1}{P_2} = frac{T_1}{T_2}$$

Sabemos que a temperatura final é três vezes maior do que a temperatura inicial, então:

$$T_2 = 3T_1$$

Substituindo essa equação na equação anterior, obtemos:

$$frac{P_1}{P_2} = frac{T_1}{3T_1} = frac{1}{3}$$

Portanto, a pressão final é igual a três vezes a pressão inicial:

$$P_2 = 3P_1 = 3 times 1,0 atm = 3 atm$$

Assim, a resposta correta é a letra C) 3.

Questão de Física sobre o assunto "Termologia".

A resposta correta é a letra A).

Essa é a resposta porque, processo de mudança de estado da água líquida para vapor d'água é chamado de vaporização. Ao receber calor, a temperatura da água aumenta até atingir o ponto de ebulição, que é de 100°C. Nesse ponto, a água começa a se transformar em vapor.

Como a água é aquecida de 40°C para 150°C, é claro que ela passou pelo ponto de ebulição e se transformou completamente em vapor. O diagrama que representa essa relação temperatura x tempo é o da letra A), que mostra uma curva que aumenta gradualmente até atingir o ponto de ebulição e, em seguida, permanece constante.

Portanto, a letra A) é a resposta correta.

É importante notar que a vaporização é um processo que ocorre a uma temperatura constante, que é o ponto de ebulição da substância. Nesse caso, a água se transforma em vapor a 100°C, que é o seu ponto de ebulição.

Além disso, é possível observar que os outros diagramas não representam a relação temperatura x tempo desse processo. A letra B) mostra uma curva que aumenta rapidamente e, em seguida, diminui, o que não é característico da vaporização. A letra C) mostra uma curva que permanece constante, o que não é verdadeiro, pois a temperatura da água aumenta até atingir o ponto de ebulição. A letra D) mostra uma curva que aumenta gradualmente e, em seguida, diminui, o que também não é característico da vaporização. A letra E) mostra uma curva que permanece constante, o que não é verdadeiro, pois a temperatura da água aumenta até atingir o ponto de ebulição.

Resposta: B) 0,25 C

Para entender essa questão, precisamos lembrar que as esferas condutoras idênticas X e Y, com cargas elétricas respectivamente de 1,0 C e 2,0 C, estão em contato e, em seguida, são separadas. Isso significa que as cargas se distribuem uniformemente entre as esferas, resultando em uma carga de 1,5 C em cada esfera.

Logo em seguida, a esfera Y é colocada em contato com uma terceira esfera, também idêntica, carregada negativamente com uma carga de -1,0 C. Nesse caso, a carga da esfera Y se redistribui novamente, mas agora tendendo a se igualar à carga da terceira esfera. Como a carga da esfera Y é 1,5 C e a carga da terceira esfera é -1,0 C, a carga final da esfera Y será a média dessas duas cargas, que é 0,25 C.

Portanto, a alternativa correta é B) 0,25 C.

A resposta certa é a letra B) T_f = 4T_i.

Explicação: Quando um gás ideal recebe calor de uma fonte térmica e executa um processo no qual seu volume permanece constante, isso significa que o processo é isocórico. Nesse tipo de processo, a pressão do gás é diretamente proporcional à temperatura. Como a pressão final é 4 vezes maior do que a pressão inicial, podemos concluir que a temperatura final também é 4 vezes maior do que a temperatura inicial.

Portanto, se a pressão aumenta 4 vezes, a temperatura também aumenta 4 vezes, o que significa que T_f = 4T_i.

Essa relação entre a temperatura final e a temperatura inicial é uma consequência direta da equação de estado dos gases ideais, que relaciona a pressão, volume e temperatura de um gás ideal.

Resposta: D) condensação da primeira gota de líquido

A temperatura de orvalho é a temperatura em que ocorre a condensação da primeira gota de líquido em uma mistura vaporizada, a uma dada pressão. Esta é a temperatura em que o vapor começa a se condensar em gotículas de líquido.

Para entender melhor, vamos analisar as outras opções:

• A) sublimação de toda a mistura: A sublimação é o processo pelo qual um sólido se transforma diretamente em vapor, sem passar pela fase líquida. Isso não ocorre na temperatura de orvalho.
• B) fusão de toda a mistura: A fusão é o processo pelo qual um sólido se transforma em líquido. Isso também não ocorre na temperatura de orvalho.
• C) ebulição da mistura: A ebulição é o processo pelo qual um líquido se transforma em vapor. Isso ocorre na temperatura de ebulição, que é diferente da temperatura de orvalho.
• E) evaporação da primeira gota de líquido: A evaporação é o processo pelo qual um líquido se transforma em vapor. Isso não ocorre na temperatura de orvalho.

Portanto, a alternativa correta é D) condensação da primeira gota de líquido, que é a temperatura em que o vapor começa a se condensar em gotículas de líquido.

Resposta:

A alternativa correta é a letra D) a4, b3; c5; d2; e1.

Explicação:

O fenômeno de mudança de fase é uma transformação que ocorre quando uma substância muda de um estado de agregação para outro, como por exemplo, de sólido para líquido ou de líquido para gasoso.

No caso da questão, temos cinco opções de fenômenos de mudança de fase e suas respectivas denominações:

• a) Ao cederem energia, moléculas de um líquido agrupam-se numa estrutura cristalina. → solidificação
• b) Ao receberem energia, as moléculas quebram a estrutura cristalina. → fusão
• c) Moléculas se dirigem à superfície livre de um líquido com energia suficiente para escapar dele. → vaporização
• d) Mudança de fase que ocorre quando há esfriamento do vapor. → condensação
• e) Transição direta do sólido ao gasoso ou do gasoso ao sólido. → sublimação

Portanto, a associação correta é:

a) solidificação

b) fusão

c) vaporização

d) condensação

e) sublimação

Essas transformações ocorrem devido a mudanças na energia das moléculas, que podem ganhar ou perder energia, fazendo com que mudem de estado de agregação.

Resposta: A) 0,25

Para resolver esse problema, precisamos considerar a conservação da energia mecânica. A energia mecânica é a soma da energia cinética (Ek) e da energia potencial (Ep). No início, o bloco de cobre tem uma certa energia potencial devido à sua altura em relação ao solo. Quando o bloco cai, essa energia potencial é convertida em energia cinética. No momento em que o bloco atinge o solo, toda a energia cinética é dissipada no choque e absorvida pelo bloco em forma de calor.

Podemos começar calculando a energia potencial inicial do bloco:

Ep = m × g × h

Onde m é a massa do bloco (1,0 kg), g é a aceleração da gravidade (10 m/s²) e h é a altura inicial (20 m).

Ep = 1,0 kg × 10 m/s² × 20 m = 200 J

Quando o bloco atinge o solo, toda essa energia é dissipada e absorvida pelo bloco em forma de calor. Podemos calcular a variação de temperatura do bloco (ΔT) utilizando a fórmula:

Q = m × c × ΔT

Onde Q é a quantidade de calor absorvida (200 J), m é a massa do bloco (1,0 kg), c é o calor específico do cobre (0,10 cal/g°C) e ΔT é a variação de temperatura que queremos calcular.

Podemos converter a unidade de Q de Joules para calorias:

Q = 200 J = 200 J × (1 cal / 4,2 J) = 47,6 cal

Agora, podemos calcular ΔT:

47,6 cal = 1,0 kg × 0,10 cal/g°C × ΔT

ΔT = 47,6 cal / (1,0 kg × 0,10 cal/g°C) = 0,476°C ≈ 0,25°C

Portanto, a resposta correta é A) 0,25°C.

A resposta correta é a letra E) $large L^2 . Delta theta over C$. Vamos entender melhor como se chega a essa conclusão.

A questão nos apresenta uma situação em que uma barra prismática de base reta e quadrada, lados L e comprimento C, tem suas extremidades em duas superfícies mantidas a temperaturas distintas $theta_1$ e $theta_2$. Isso permite que haja uma transmissão de calor por condução através da barra.

Ao seguir as etapas do método experimental, verifica-se que a potência térmica transmitida quadruplica-se dobrando-se L e mantendo-se fixas as outras variáveis; reduz-se à metade dobrando-se o comprimento C, sem alterar as outras variáveis; e duplica dobrando-se a diferença de temperatura $Delta theta$, conservando-se as outras variáveis.

Esses resultados mostram que a potência térmica transmitida por condução é proporcional à razão entre a área da seção transversal da barra (proporcional a $L^2$) e ao comprimento da barra (C), e também é proporcional à diferença de temperatura ($Delta theta$). Portanto, a potência térmica transmitida é dada por $P propto large L^2 . Delta theta over C$.

Essa é a razão pela qual a alternativa correta é a letra E) $large L^2 . Delta theta over C$.