Questõessobre Física Térmica - Termologia
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor
elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo
água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a
temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico
apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do
instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C
Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergulhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de tensão de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e verificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:
Dados
• 1 cal = 4 J
• calor específico da água = 1 cal/g °C
Utilizando o valor da temperatura da superfície solar, indicado no excerto acima, assinale a alternativa que contém os valores referentes
nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.
[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)
Considere as afirmações sobre a troca de calor e de matéria em sistemas termodinâmicos.
I. Sistemas abertos trocam calor e matéria com seu entorno.
II. Sistemas fechados só trocam calor com seu entorno.
III. Sistemas isolados não trocam calor e nem matéria com seu entorno.
IV. Em um processo adiabático, o sistema é considerado fechado.
V. Nem todo organismo vivo é um exemplo de sistema aberto.
Assinale a afirmativa correta.
Considere as afirmações sobre a troca de calor e de matéria em sistemas termodinâmicos.
I. Sistemas abertos trocam calor e matéria com seu entorno.
II. Sistemas fechados só trocam calor com seu entorno.
III. Sistemas isolados não trocam calor e nem matéria com seu entorno.
IV. Em um processo adiabático, o sistema é considerado fechado.
V. Nem todo organismo vivo é um exemplo de sistema aberto.
Assinale a afirmativa correta.
A Figura ilustra o processo termodinâmico ABCA realizado por um gás. Sabe-se que V1 = 2,0l
e V2 = 3V1. Além disso, P1 = 2000Pa e P2 = 4P1.
Assinale a alternativa que representa o trabalho realizado pelo gás, neste ciclo.
A Figura ilustra o processo termodinâmico ABCA realizado por um gás. Sabe-se que V1 = 2,0l e V2 = 3V1. Além disso, P1 = 2000Pa e P2 = 4P1.
Assinale a alternativa que representa o trabalho realizado pelo gás, neste ciclo.
Um pequeno copo é virado na superfície de um lago,
onde o volume V de ar contido no copo está na pressão
atmosférica. O copo é baixado até a profundidade H,
onde o volume de ar dentro do copo se torna V/2, como
mostrado na figura.
Este processo é lento, e a temperatura do copo e da água
pode ser considerada como constante.
Considerando o ar um gás ideal, calcule a profundidade H, em m.
Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível,
há 120 g de água a 60o
C. Calcule a massa de gelo a 0o
C,
em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo
que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40o
C.
Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/°C e temperatura inicial 0 °C, colocam-se 100 g de
um material de calor específico 0,50 cal/g°C a uma temperatura de 90 °C, e uma massa de 10 g de gelo a 0 °C.
Calcule, em °C, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.
Dados:
CÁGUA = 1,0 cal/g°C
LFUSAO GELO = 80 cal/g
Dentro de um calorímetro perfeito, de capacidade C = 40 cal/°C e temperatura inicial 0 °C, colocam-se 100 g de um material de calor específico 0,50 cal/g°C a uma temperatura de 90 °C, e uma massa de 10 g de gelo a 0 °C. Calcule, em °C, o valor da temperatura final de equilíbrio do sistema.
Dados:
CÁGUA = 1,0 cal/g°C
LFUSAO GELO = 80 cal/g
Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa
m1
= 80 g, c1
= 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo
tem massa m2
= 160 g, c2
= 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.
Encontre a temperatura final de equilíbrio.
Misturam-se dois líquidos em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível. O primeiro tem massa m1 = 80 g, c1 = 0,20 cal/(g.°C) e está a 80 °C. O segundo tem massa m2 = 160 g, c2 = 0,10 cal/(g.°C) e está a 40 °C.
Encontre a temperatura final de equilíbrio.
Em um calorímetro, de capacidade calorífica desprezível,
há 120 g de água a 60º C. Calcule a massa de gelo a 0º C,
em g, que deve ser adicionada ao calorímetro de modo
que a temperatura final de equilíbrio do sistema seja 40º C.
Dados
cágua = 1,0 cal/(gº C)
Lfusão = 80 cal/g
cágua = 1,0 cal/(gº C)
Lfusão = 80 cal/g
Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo, com aresta de 20cm a 50°C. O coeficiente de dilatação linear
médio do zinco é 25.10-6°C-1.
O valor, em cm¤, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de -50°C é:
O gráfico a seguir representa as variações de temperatura ΔT, em função do calor absorvido Q, sofridas por dois
corpos, A e B, de massas mA e mB e calores específicos cA e cB, respectivamente.
Nesse caso, pode-se afirmar que a razão cA/cB é igual a
Duas máquinas térmicas ideais, 1 e 2, têm seus ciclos termodinâmicos representados no diagrama pressão × volume, no
qual estão representadas duas transformações isotérmicas
(Tmaior e Tmenor) e quatro transformações adiabáticas. O ciclo
ABCDA refere-se à máquina 1 e o ciclo EFGHE, à máquina 2.
Sobre essas máquinas, é correto afirmar que, a cada ciclo
realizado,
Duas máquinas térmicas ideais, 1 e 2, têm seus ciclos termodinâmicos representados no diagrama pressão × volume, no qual estão representadas duas transformações isotérmicas (Tmaior e Tmenor) e quatro transformações adiabáticas. O ciclo ABCDA refere-se à máquina 1 e o ciclo EFGHE, à máquina 2.
Sobre essas máquinas, é correto afirmar que, a cada ciclo
realizado,
Em relação às propriedades termodinâmicas da
água, são apresentadas algumas afirmações.
Assinale a alternativa que descreve corretamente
uma dessas propriedades.
Uma amostra de gelo a -40o
C recebe calor suficiente para derretê-la completamente, transformando-a em água liquida a 0o
C. Considere
que a quantidade de calor Q1
se refere ao calor
absorvido pelo gelo enquanto sua temperatura aumenta até 0oC, e a quantidade de calor Q2
refere-se somente ao processo de fusão da
amostra. Se para o gelo o calor específico vale
0,5cal/go
C e o calor latente de fusão é 80cal/g, a
alternativa correta é
Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo, com aresta de 20cm a 50°C. O coeficiente de dilatação linear
médio do zinco é 25.10-6°C-1.
O valor, em cm3, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de -50°C é:
Um bloco maciço de zinco tem forma de cubo, com aresta de 20cm a 50°C. O coeficiente de dilatação linear médio do zinco é 25.10-6°C-1.
O valor, em cm3, que mais se aproxima do volume desse cubo a uma temperatura de -50°C é: