Questõessobre Física Térmica - Termologia

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c2fe6f52-7f
IMT - SP 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Uma massa de 150 g de água, a uma temperatura de 10°C, é aquecida por um pequeno aparelho constituído de uma resistência elétrica de 200 Ω e ligado a uma fonte de tensão de 100 V. Supondo que o calor gerado pelo aparelho seja integralmente absorvido pela água durante 63 segundos, a temperatura final da água é

(Calor específico da água: c = 4200 J/kg.K)

A
5°C
B
150°C
C
15°C
D
25°C
E
50°C
c2f6b7a2-7f
IMT - SP 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

A tabela mostra o calor específico de algumas substâncias.


É correto afirmar que

A
quanto menor o valor do calor específico, menor será a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da substância.
B
quanto maior o valor do calor específico, menor será a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura da substância.
C
quanto maior o calor fornecido para a substância, maior será o valor do calor específico.
D
o valor do calor específico é proporcional à variação da temperatura.
E
o valor do calor específico depende do valor da massa da substância.
df030cc5-7b
USP 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, Gás Ideal

Um mol de um gás ideal percorre o processo cíclico ABCA em um diagrama P-V, conforme mostrado na figura, sendo que a etapa AB é isobárica, a etapa BC é isocórica e a etapa CA é isotérmica.



Considere as seguintes afirmações:

I, O gás libera calor tanto na etapa BC quanto na etapa CA,

II, O módulo do trabalho realizado pelo gás é não nulo tanto na etapa AB quanto na etapa BC,

III, O gás tem sua temperatura aumentada tanto na etapa AB quanto na etapa CA,


É correto o que se afirma em:

A
Nenhuma delas,
B
Apenas I.
C
Apenas II,
D
Apenas III.
E
Apenas I e II,
686a76bb-7c
ENEM 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

A fritura de alimentos é um processo térmico que ocorre a temperaturas altas, aproximadamente a 170 °C. Nessa condição, alimentos ricos em carboidratos e proteínas sofrem uma rápida desidratação em sua superfície, tornando-a crocante. Uma pessoa quer fritar todas as unidades de frango empanado congelado de uma caixa. Para tanto, ela adiciona todo o conteúdo de uma vez em uma panela com óleo vegetal a 170 °C, cujo volume é suficiente para cobrir todas as unidades. Mas, para sua frustração, ao final do processo elas se mostram encharcadas de óleo e sem crocância.

As unidades ficaram fora da aparência desejada em razão da

A
evaporação parcial do óleo.
B
diminuição da temperatura do óleo.
C
desidratação excessiva das unidades.
D
barreira térmica causada pelo empanamento.
E
ausência de proteínas e carboidratos nas unidades.
6854e03a-7c
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

   Tanto a conservação de materiais biológicos como o resfriamento de certos fotodetectores exigem baixas temperaturas que não são facilmente atingidas por refrigeradores. Uma prática comum para atingi-las é o uso de nitrogênio líquido, obtido pela expansão adiabática do gás N2, contido em um recipiente acoplado a um êmbolo, que resulta no resfriamento em temperaturas que chegam até seu ponto de liquefação em −196 °C. A figura exibe o esboço de curvas de pressão em função do volume ocupado por uma quantidade de gás para os processos isotérmico e adiabático. As diferenças entre esses processos podem ser identificadas com base na primeira lei da termodinâmica, que associa a variação de energia interna à diferença entre o calor trocado com o meio exterior e o trabalho realizado no processo.




A expansão adiabática viabiliza o resfriamento do N2 porque 

A
a entrada de calor que ocorre na expansão por causa do trabalho contribui para a diminuição da temperatura.
B
a saída de calor que ocorre na expansão por causa do trabalho contribui para a diminuição da temperatura.
C
a variação da energia interna é nula e o trabalho é associado diretamente ao fluxo de calor, que diminui a temperatura do sistema.
D
a variação da energia interna é nula e o trabalho é associado diretamente à entrada de frio, que diminui a temperatura do sistema.
E
o trabalho é associado diretamente à variação de energia interna e não há troca de calor entre o gás e o ambiente.
6835e1f0-7c
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Em um manual de instruções de uma geladeira, constam as seguintes recomendações:


• Mantenha a porta de seu refrigerador aberta apenas o tempo necessário;

• É importante não obstruir a circulação do ar com a má distribuição dos alimentos nas prateleiras;

• Deixe um espaço de, no mínimo, 5 cm entre a parte traseira do produto (dissipador serpentinado) e a parede.


Com base nos princípios da termodinâmica, as justificativas para essas recomendações são, respectivamente:

A
Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador de calor e o ambiente.
B
Reduzir a saída de frio do refrigerador para o ambiente, garantir a convecção do ar interno, garantir o isolamento térmico entre a parte interna e a externa.
C
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
D
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a transmissão do frio entre os alimentos na prateleira e permitir a troca de calor entre o dissipador e o ambiente.
E
Reduzir o fluxo de calor do ambiente para a parte interna do refrigerador, garantir a convecção do ar interno e garantir o isolamento térmico entre as partes interna e externa.
3645ec9a-6a
URCA 2021 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Suponha que um gás absorva uma quantidade de calor “Q” em uma transformação isovolumétrica. Sendo “T” o trabalho que ele realiza e “∆U” a variação de sua energia interna, podemos afirma que:

A
T = Q e ∆U = 0
B
T = 0 e ∆U = 0
C
T = 0 e ∆U = Q
D
T = Q e ∆U = Q
E
Q = 0 e ∆U = T
363f0833-6a
URCA 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, Calor Sensível

A junção de diversas peças idênticas formando um padrão xadrez é mostrada na figura abaixo. Nela, se vê que o padrão alterna entre peças de latão e de aço. Sabe-se que essa estrutura tem sua extremidade esquerda mantida à 100℃, ao passo em que a extremidade direita é mantida à 0℃ . Ao atingir o regime estacionário, determine o fluxo de calor total. Dados: as condutibilidades térmicas do latão e do aço valem respectivamente 0,2 cal/cm.s. ℃ e 0,1 cal/ca.s. ℃, a área das peças é de 13 cm2 e a espessura de 2 cm.

A
65 cal/s
B
70 cal/s
C
75 cal/s
D
80 cal/s
E
85 cal/s
363772e6-6a
URCA 2021 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Um fino cilindro de vidro com a extremidade direita fechada é mantido na horizontal, a outra extremidade possui um êmbolo e em seu interior há duas porções de gases ideais A e B separados entre si por uma pequena gota de mercúrio, como mostra a figura abaixo. Na configuração “a”, o volume do cilindro é V0 = 180 cm3 e a posição da gota de mercúrio é 1/3 do comprimento do cilindro. A seguir, na configuração “b”, o êmbolo é pressionado reduzindo o volume do cilindro em 10%. Nessa situação, considerando uma seção transversal de 4 cm2 , segue-se que o deslocamento da gota de mercúrio é de:


A
0,0 cm
B
0,5 cm
C
1,0 cm
D
1,5 cm
E
2,0 cm
1248ef55-6a
UPE 2021 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

O uso de simulações computacionais em Física é uma técnica frequente para a investigação e solução de problemas. Devido ao Aquecimento Joule, que é o processo pelo qual a passagem de uma corrente elétrica por um condutor resistivo produz calor, é comum se utilizarem sistemas de resfriamento com base em água destilada para refrigerar computadores de alto desempenho. A escolha da água como fluido de resfriamento é uma escolha natural, uma vez que possui

A
baixo ponto de ebulição.
B
baixa densidade.
C
alto calor específico.
D
um ponto triplo com coexistência de diferentes fases.
E
comportamento atípico no congelamento.
12539692-6a
UPE 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

A atmosfera da Terra pode ser considerada uma máquina térmica. A energia solar é absorvida, em média, a uma temperatura mais alta que a temperatura na qual a energia da radiação infravermelha é emitida de volta ao espaço. Portanto, de acordo com o conceito de motor térmico, existe energia mecânica disponível, que é utilizada para impulsionar a circulação da atmosfera e dos oceanos. A aplicação mais simples é que a luz do sol é absorvida na superfície onde a temperatura média é 288 K, e o infravermelho é emitido para o espaço a uma temperatura média de 255 K. Isso implica que a eficiência máxima do motor térmico da Terra é igual a 11,5%, sendo limitado puramente pela diferença de temperatura entre a superfície e a temperatura de equilíbrio radiativo. Essa diferença é resultado do efeito estufa. Portanto, nesse conceito simplista, quanto maior o efeito estufa mais energia mecânica que teoricamente estaria disponível. Como resultado, com o aquecimento global, a eficiência deve aumentar. Com um aquecimento de superfície de 4 °C, a eficiência aumentaria para X, o que significa que a circulação deve se tornar mais energética, com intensificação de fenômenos meteorológicos, a exemplo de tempestades severas, inundações, vendavais, ondas de calor, secas prolongadas, entre outros.

Disponível em: atmo.arizona.edu. Acesso em: 08 nov. 2020. (Adaptado)

Com base nas informações do texto e na eficiência de uma máquina térmica de Carnot, a nova eficiência da atmosfera terrestre X é aproximadamente igual a

Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .
A
10,2 %
B
11,9 %
C
12,7 %
D
14,3 %
E
15,1 %
124ec305-6a
UPE 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, Calor Sensível, Calor Latente

No diagrama pressão p versus volume V abaixo, um processo termodinâmico ABC ocorre ao longo de um trecho semicircular. Então, o trabalho realizado no processo em joules é igual a


Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .
A
- 4
B
- 6
C
- 9
D
- 18
E
- 27
1245547d-6a
UPE 2021 - Física - Transformações Gasosas, Física Térmica - Termologia

Uma máquina térmica utiliza um mol de gás ideal diatômico para realizar ciclo ABCA. O ponto A está sobre a isotérmica T1, e os pontos B e C estão sobre a isotérmica T2, como mostra a figura ao lado. Sobre esse tema, analise as seguintes afirmativas e assinale a CORRETA.


A
O processo AB é isobárico.
B
A temperatura do gás em A é maior que em B.
C
O processo BC é isocórico.
D
A variação de energia interna entre BC é nula.
E
O gás absorve calor ao longo do processo CA.
1233fd2c-6a
UPE 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, Dilatações

Ao aquecer uma barra composta de uma liga metálica desconhecida, foi possível elaborar o gráfico ao lado, o qual relaciona comprimento L da barra, em metros, em função de sua temperatura de equilíbrio, em graus Celsius. Qual o coeficiente de dilatação linear dessa liga metálica em unidades de 10-6 oC -1? 


Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .
A
10
B
20
C
30
D
45
E
55
1240793f-6a
UPE 2021 - Física - Física Térmica - Termologia, Calor Latente

O esquema ao lado ilustra o funcionamento de uma câmara de reação com hidrogênio. Inicialmente a câmara está a 273 K com pressão de 1 atm, confinando 7 moles e 3 moles dos gases hidrogênio H2 e oxigênio O2, respectivamente. Uma faísca dentro da câmara promove uma reação exotérmica, que ocorre até que sobre apenas 1 mol de H2. Aguardando o resfriamento da câmara até 273 K, tem-se uma pressão interna final, em atm, de


Na questão, considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2 , 1 kcal = 4,2 J, calor específico da água = 1 cal/g°C, calor latente de fusão da água LF = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g, índice de refração do ar nar = 1,0 e utilize π = 3 e a constante universal dos gases ideais R = 8,3 JK-1mol-1 .
A
0,5
B
0,4
C
0,3
D
0,2
E
0,1
fc136026-6b
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

Os materiais são classificados pela sua natureza química e estrutural, e as diferentes aplicações requerem características específicas, como a condutibilidade térmica, quando são utilizados, por exemplo, em utensílios de cozinha. Assim, os alimentos são acondicionados em recipientes que podem manter a temperatura após o preparo. Considere a tabela, que apresenta a condutibilidade térmica  (K) de diferentes materiais utilizados na confecção de panelas. 



Qual dos materiais é o recomendado para manter um alimento aquecido por um maior intervalo de tempo? 

A
I
B
II
C
III
D
IV
E
V
fbf35953-6b
ENEM 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

BTU é a sigla para British Thermal Unit (Unidade Térmica Inglesa), que é definida como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 libra (0,45 kg) de água de 59,5 °F a 60,5 °F sob pressão constante de 1 atmosfera. A unidade BTU é utilizada, de forma errônea, por diversos profissionais como sendo a potência de resfriamento do aparelho.


RODITI, I. Dicionário Houaiss de Física. Rio de Janeiro: Objetiva, 2005 (adaptado).


Como se pode representar corretamente a unidade de potência com base na definição de BTU?

A
BTU × h−1
B
BTU × m2
C
BTU × h−1 × m2
D
BTU × h
E
BTU × m−2
fb9d6bf3-6b
ENEM 2020 - Física - Física Térmica - Termologia, 1ª Lei da Termodinâmica

O leite UHT (do inglês Ultra-High Temperature) é o leite tratado termicamente por um processo que recebe o nome de ultrapasteurização. Elevando sua temperatura homogeneamente a 135 °C por apenas 1 ou 2 segundos, o leite é esterilizado sem prejudicar significativamente seu sabor e aparência. Desse modo, ele pode ser armazenado, sem a necessidade de refrigeração, por meses. Para alcançar essa temperatura sem que a água que o compõe vaporize, o leite é aquecido em alta pressão. É necessário, entretanto, resfriar o leite rapidamente para evitar o seu cozimento. Para tanto, a pressão é reduzida subitamente, de modo que parte da água vaporize e a temperatura diminua.


O processo termodinâmico que explica essa redução súbita de temperatura é a

A
convecção induzida pelo movimento de bolhas de vapor de água.
B
emissão de radiação térmica durante a liberação de vapor de água.
C
expansão livre do vapor de água liberado pelo leite no resfriamento.
D
conversão de energia térmica em energia química pelas moléculas orgânicas.
E
transferência de energia térmica durante a vaporização da água presente no leite.
fb702f67-6b
ENEM 2020 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Um fabricante de termômetros orienta em seu manual de instruções que o instrumento deve ficar três minutos em contato com o corpo para aferir a temperatura. Esses termômetros são feitos com o bulbo preenchido com mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro.


De acordo com a termodinâmica, esse procedimento se justifica, pois é necessário que

A
o termômetro e o corpo tenham a mesma energia interna.
B
a temperatura do corpo passe para o termômetro.
C
o equilíbrio térmico entre os corpos seja atingido.
D
a quantidade de calor dos corpos seja a mesma.
E
o calor do termômetro passe para o corpo.
ffc387c9-6a
UNESP 2021 - Física - Calorimetria, Física Térmica - Termologia

Três esferas, x, y e z, feitas com materiais diferentes e de massas iguais estavam, inicialmente, à mesma temperatura ambiente (θamb) e foram mergulhadas, simultaneamente, em água pura em ebulição, até entrarem em equilíbrio térmico com a água. Em seguida, foram retiradas da água e deixadas sobre uma superfície isolante, até voltarem à mesma temperatura ambiente. Os calores específicos dos materiais das esferas são cx , cy e cz , de modo que cx < c y < cz . Com os resultados desse experimento, foram construídos o gráfico 1, relativo ao aquecimento das esferas até a temperatura de ebulição da água, e o gráfico 2, relativo ao resfriamento das esferas, até retornarem à temperatura ambiente.


Considerando que as trocas de calor tenham ocorrido a uma taxa constante, a representação dos gráficos 1 e 2 é: 

A

B

C

D

E