Questõesde CEDERJ sobre Física Térmica - Termologia

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0c892b28-88
CEDERJ 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Para relaxar a musculatura, é recomendado o uso de bolsa com água quente na região tensionada do corpo.
Uma pessoa deseja usar uma dessas bolsas com temperatura a 60°C, para isso aquece 700 ml de água até a temperatura de 100°C. Para reduzir a temperatura desse volume de água são adicionadas algumas pedras de gelo à temperatura de 0°C, sendo que cada pedra de gelo tem massa de 50 g.
Considerando que a troca de calor ocorra apenas entre o volume de água e as pedras de gelo, o número de pedras de gelo que foram adicionadas ao volume de água para atingir a temperatura desejada corresponde a:
(Dados: dágua= 1 kg/L cágua=1,0 cal/g°C Lfusâo = 80 cal/g)

A
2
B
4
C
5
D
7
6298b7ac-8e
CEDERJ 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Sabendo que a potência total de uma boca de um cooktpop de determinada marca é 1,5 kW, e que o rendimento para o aquecimento é de 80%, o tempo necessário, em valores aproximados, para elevar a temperatura de 2,0L de água de 28 °C a 100 °C, será de:

(Dados: o calor específico da água 1,0 cal/ g.°C ; a massa específica da água 1,0 kg/L; o equivalente mecânico do calor 1 cal = 4,0 J.) 

O texto e as figuras abaixo refere-se à questão.

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.



A
8 min
B
6 min
C
4 min
D
2 min
6294f708-8e
CEDERJ 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Uma das condições necessárias para funcionamento do fogão à indução (cooktop por indução) é que:

O texto e as figuras abaixo refere-se à questão.

O fenômeno eletromagnético é a base do funcionamento de alguns aparelhos da atualidade. Carregadores de celularvia wireless, ou em cooktop por indução são exemplos.

Uma placa de cooktop por indução é composta por um enrolamento indutor (o primário de um transformador) colocado sob uma placa vitrocerâmica, alimentada por uma fonte de tensão de frequência 50 - 60hz. O utensílio de cozinha (panela, frigideira, leiteira, ...) funciona como um enrolamento de uma espira (o secundário do transformador), no qual surge uma corrente induzida. A intensidade dessa corrente aquece o utensílio por efeito Joule.



A
o fogão seja ligado a uma fonte de 220 V
B
a tensão da fonte que alimenta o cooktop seja alternada
C
a panela seja feita de alumínio
D
o campo magnético na bobina seja uniforme
71f43d48-b0
CEDERJ 2019, CEDERJ 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Considere um tubo vertical fechado na extremidade inferior que aprisiona um gás ideal em seu interior por meio de um leve êmbolo situado na extremidade oposta. Lentamente, o êmbolo é pressionado até que o volume do gás se reduz à metade. Considere duas formas de fazer isso. No processo I, o tubo é mantido em contato térmico com um grande recipiente com água. No processo II, o tubo é isolado termicamente do ambiente.

As descrições dos processos I e II e a avaliação das variações de energia interna correspondem a:

A
Processo I: compressão isotérmica; Processo II: compressão adiabática; A energia interna do gás aumenta nos dois processos
B
Processo I: compressão adiabática; Processo II: compressão isotérmica; A energia interna do gás aumenta nos dois processos.
C
Processo I: compressão isotérmica; Processo II: compressão adiabática; A energia interna do gás aumenta somente no segundo processo.
D
Processo I: compressão adiabática; Processo II: compressão isotérmica; A energia térmica do gás aumenta somente no segundo processo.
71d9bb18-b0
CEDERJ 2019, CEDERJ 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, Dilatações

Na construção de ferrovias, é necessário deixar uma folga entre os trilhos para permitir que eles se dilatem caso a temperatura aumente. Suponha que cada trilho tem 20 m de comprimento na temperatura média da região onde serão instalados e que a temperatura pode aumentar em até 30 ºC em relação ao seu valor médio. Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica linear dos trilhos é α = 1,1x10-5 por ºC, o valor da separação mínima entre os trilhos para evitar que eles se pressionem com esse aumento de temperatura é:

A
3,3 mm
B
6,6 mm
C
11 mm
D
13,2 mm
5a31ed6f-af
CEDERJ 2011, CEDERJ 2011 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Um garrafão de vidro hermeticamente fechado contendo um gás ideal é exposto ao sol. Assinale a alternativa que descreve corretamente a variação da temperatura do gás (ΔT) e o trabalho (W) realizado sobre esse gás devido à exposição ao sol, desprezando-se a dilatação do garrafão.

A
ΔT > 0; W > 0
B
ΔT > 0; W = 0
C
ΔT = 0; W > 0
D
ΔT > 0; W < 0
708a626c-8b
CEDERJ 2019 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Uma amostra de gás ideal está contida em um cilindro metálico que está imerso em uma grande quantidade de água a temperatura constante. O gás é comprimido lentamente numa transformação isotérmica. A variação da energia interna do gás (ΔU) e o trabalho W realizado pelo gás nesse processo são:

A
ΔU = 0; W > 0
B
ΔU = 0; W < 0
C
ΔU > 0; W > 0
D
ΔU < 0; W < 0
65aa58a5-09
CEDERJ 2018 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Duas amostras de gás estão em um recipiente rígido isolado termicamente do exterior e com duas câmaras separadas por uma parede que também é rígida. O gás na primeira câmara está a uma temperatura menor que o gás na segunda câmara. Lentamente, a parede rígida permite a passagem de calor levando a uma situação de equilíbrio térmico entre as câmaras. A variação de energia interna do gás na primeira câmara, ΔU, e o calor recebido por ele, Q, têm seus sinais descritos por

A
ΔU > 0 e Q > 0
B
ΔU > 0 e Q < 0
C
ΔU < 0 e Q > 0
D
ΔU < 0 e Q < 0
22ac11ed-b4
CEDERJ 2017 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Uma amostra de um gás ideal ocupa, inicialmente, um volume V0 , sendo sua temperatura T0 e pressão 3P0 . O gás sofre uma transformação em duas etapas. Na primeira etapa, a pressão do gás passa de 3P0 para 2P0 mantendo o volume do gás constante igual a V0 e atingindo a temperatura final T1 . Na segunda etapa, o volume do gás muda para 2V0 , mantendo pressão do gás constante em 2P0 e atingindo a temperatura final T2. As relações entre T0 , T1 e T2 são:

A
T0 < T1 < T2
B
T0 > T1 > T2
C
T1 < T0 < T2
D
T2 < T0 < T1
d38802d0-b4
CEDERJ 2017 - Física - 2ª Lei da Termodinâmica - Ciclo de Carnot e Máquinas Térmicas, Física Térmica - Termologia

Em um trecho do ciclo executado por uma máquina térmica, um gás recebe uma quantidade de calor Q = 120J ao se expandir, e executa um trabalho W = 80 J. Nesse trecho, a energia interna do gás

A
aumenta de 40 J.
B
diminui de 40 J.
C
aumenta de 200 J.
D
diminui de 200 J.
d38c409e-b4
CEDERJ 2017 - Física - Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Uma amostra de gás ideal está aprisionada em uma seringa de vidro que está em contato térmico com o meio ambiente. Lentamente, o êmbolo é pressionado (sem deixar escapar gás) até que o volume do gás diminui à metade e a sua pressão é dobrada.


Sobre a temperatura T do gás e o sinal do trabalho realizado por ele, nesse processo, conclui-se que

A
T não muda e o trabalho é positivo.
B
T diminui e o trabalho é positivo.
C
T aumenta e o trabalho é negativo.
D
T não muda e o trabalho é negativo.
81a8169c-74
CEDERJ 2018 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Considere que uma massa de água MA, inicialmente numa temperatura de 90°C, seja despejada em um recipiente isolante térmico contendo uma outra massa de água Mb, a 10°C. Isolado termicamente do meio ambiente, o sistema composto pelos dois líquidos atinge, depois de um certo tempo, a temperatura de equilíbrio de 60°C. |ΔUA| e |ΔUB| representam, respectivamente, os valores absolutos das variações de energia interna de cada uma das massas d'água nesse processo.


As relações entre |ΔUA| e |ΔUB| e entre as massas MA e MB são:

A
|ΔUA|=|ΔUB|e MA > MB
B
|ΔUA|< |ΔUB|e MA > MB
C
|ΔUA|< |ΔUB| e MA < MB
D
|ΔUA| = |ΔUB| e MA < MB
fb6bea82-e1
CEDERJ 2016 - Física - Física Térmica - Termologia, Dilatações

A partir da análise da figura e considerando que o coeficiente de dilatação linear do latão é denotado por αL e o do aço, por αA , é correto concluir que

Em uma lâmina bi-metálica, utilizada em dispositivos de controle de temperatura, duas tiras de metais distintos expandem-se a taxas diferentes quando a temperatura sobe, fazendo com que a lâmina se curve e interrompa o circuito. Ao resfriar-se, ela volta à sua posição original restabelecendo o contato.

A figura a seguir ilustra uma lâmina bi-metálica formada por uma tira de latão (tira escura) e uma de aço (tira clara) antes e depois de ser submetida a aumento de temperatura.


A
αL > αA , o latão se dilata mais que o aço.
B
αL > αA , o aço se dilata mais que o latão.
C
αL < αA , o latão se dilata mais que o aço.
D
αL < αA , o aço se dilata mais que o latão.
5313a79f-36
CEDERJ 2016 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Três garrafas de plástico idênticas contêm diferentes quantidades de água a temperaturas distintas. A primeira garrafa contém 100 ml de água, inicialmente a 10 oC; a segunda, 300 ml de água a 20 oC e a terceira, 500 ml de água a 30 oC. Os três recipientes são deixados em cima de uma mesa e, depois de algum tempo, eles atingem o equilíbrio térmico com o meio ambiente a uma temperatura de 40 0C. Sendo Q1 , Q2 e Q3 as respectivas quantidades de calor absorvidas pela água nas três garrafas, a relação entre Q1 , Q2 e Q3 , durante esse processo, é:

A
Q1 = Q2 = Q3
B
Q1 < Q2 < Q3
C
Q1 > Q2 > Q3
D
Q1 < Q3 < Q2
73e68714-b8
CEDERJ 2015 - Física - Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Duas amostras com iguais quantidades de um mesmo gás ideal estão confinadas no interior de cilindros idênticos por êmbolos que podem se mover livremente, sem atrito com as paredes dos recipientes. As faces superiores de ambos os êmbolos, de massas MI e MII, estão em contato com o ar ambiente. O gás do cilindro I, que ocupa um volume VI , encontra-se a uma temperatura TI e o do cilindro II, que ocupa um volume VII, está a uma temperatura TII, maior que TI .


Qual deve ser a relação entre as massas para que a pressão nos dois cilindros seja a mesma e qual é a relação – nesse caso – entre os volumes ocupados pelos gases nos dois cilindros?

A
MII = MI ; VII > VI
B
MII < MI ; VII > VI
C
MII > MI ; VII < VI
D
MII = MI ; VII = VI
5ac9718b-17
CEDERJ 2012 - Física - Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Uma certa quantidade de um gás ideal ocupa metade de um recipiente isolante térmico. A partição desse recipiente é retirada e o gás expande livremente, ocupando todo o volume do recipiente. Assinale a alternativa que representa as relações entre as pressões (Pf e PI) e as temperaturas (Tf e TI) e as temperaturas finais e iniciais do gás, respectivamente.

A
Pf  = PI    e    Tf = 2TI
B
Pf e PI    e   Tf = TI/2
C
Pf e 2PI    e    Tf = TI
D
Pf  = PI/2   e   Tf = TI