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- 1. TERMOLOGIA, CALORIMETRIA, TRANSMISSÃODE CALOR E DILATAÇÃO 1. Unifor-CE Mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um, graduado na escala Celsius, e outro, na escala Fahrenheit. Verificou-se que as indicações nas duas escalas eram iguais em valor absoluto. Um possível valor para a temperatura do corpo, na escala Celsius, é: a) – 25 b) – 11,4 c) 6,0 d) 11,4 e) 40 2. Cefet-PR Quando dois corpos, de materiais diferentes e massas iguais, estão em equilíbrio térmico podemos afirmar que: a) ambos possuem a mesma capacidade térmica; b) ambos possuem a mesmo calor específico; c) ambos possuem a mesma temperatura; d) ambos possuem a mesma variação térmica; e) ambos possuem a mesma quantidade de calor. 3. I.E. Superior de Brasília-DF O orvalho, o nevoeiro, a geada, a neve e o granizo são processos que fazem parte do ciclo da água, mas que só ocorrem sob determinadas condições na atmosfera. O ar, o solo e as folhas são aquecidos durante o dia pela radiação solar, e são resfriados durante a noite. Por possuírem constituição diversa, esses materiais se aquecem ou se esfriam diferentemente. Isso possibilita ao solo e às folhas aquecerem-se mais que o ar durante o dia e, da mesma forma, resfriarem-se mais que o ar durante a noite. Esses fatores propiciam a formação do orvalho, ou seja, o vapor d’água contido no ar entra em contato com superfícies que estejam a temperatura mais baixa – abaixo do ponto de orvalho – e se condensa. Esse processo é análogo à condensação do vapor d’água em torno de copos ou garrafas gelados. Geralmente, nas noites de vento não há formação de orvalho, pois o vento favorece a troca de calor com o meio, impedindo o ponto de orvalho no solo. O texto acima cita alguns processos térmico que ocorrem com a água na natureza. Com base nesses fenômenos, julgue a veracidade das afirmações a seguir. ( ) O processo de vaporização da água, que é a sua passagem da fase líquida para a fase gasosa, ocorre, em grande parte, devido à radiação solar. ( ) Os ventos facilitam a evaporação da água, aumentando a pressão de vapor sobre o líquido. ( ) A presença de gravidade na Terra é essencial para que ocorra o ciclo da água. ( ) As folhas, citadas no texto, têm menor calor específico que o ar atmosférico por isso se aquece e se resfriam mais rapidamente. ( ) À medida que se sobe na atmosfera, a temperatura diminui e a pressão aumenta; há fluxo de calor para cima, que dispersa a fumaça industrial e urbana. A inversão térmica impede essa dispersão, permitindo o acúmulo da poluição continuamente produzida. 4. U. Alfenas-MG Para comemorar os 500 anos do Brasil, resolvi criar um termômetro, cuja escala batizei de ―Brasil‖ (B). Na escala B, o ponto de fusão do gelo é 1500ºB, e o ponto de ebulição da água é 2000ºB. Se, no dia 22 de abril de 2000, a diferença entre a maior e a menor temperatura registrada no Brasil for de 15 graus Celsius, essa diferença registrada no meu termômetro será de: a) 1625ºB b) 1525ºB c) 75ºB d) 15ºB e) 3ºB 5. UFSE Comparando-se um termômetro graduado em uma escala X com outro graduado na escala Celsius, obteve-se: t1 = 20ºX ou 10ºC e t2 = 40ºX ou 70ºC. Esses dados nos permitem concluir que a temperatura da água em ebulição ao nível do mar, em ºX, é: a) 50 b) 60 c) 70 d) 80 e) 110 6. Vunesp Para criar a sua escala termométrica, Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) teria se utilizado de três pontos fixos: o primeiro, obtido com uma mistura de gelo, água e sal-amoníaco, correspondendo a 0 ; o segundo, obtido misturando água e gelo, sem o sal, ao qual estabeleceu a temperatura de 32 , e o terceiro ponto, correspondente a 96 , colocando o termômetro na boca ou axilas de uma pessoa saudável. Se estes pontos fossem utilizados para calibrar um termômetro na escala Celsius, os dois últimos pontos corresponderiam a 0 C e 35,6 C, respectivamente, e o primeiro ponto corresponderia, aproximadamente, a: a) – 17,8 C. b) – 32 C. c) – 57,6 C. d) –60,4 C. e) – 273 C. 7. Unifor-CE Uma escala de temperatura arbitrária X se relaciona com a escala Celsius de acordo com o gráfico abaixo.
- 2. Na escala Xas temperaturas de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão normal, valem, respectivamente, a) – 40 e 60 b) – 40 e 100 c) 40 e 120 d) 0 e 80 e) 0 e 100 8. U.E. Ponta Grossa-PR Com relação ao modelo cinético, segundo o qual a temperatura de um corpo é proporcional à energia cinética de suas moléculas, assinale o que for correto. 01. Temperatura absoluta é qualquer escala associada ao ponto tríplice da água. 02. A temperatura não diminui indefinidamente. 04. A temperatura de qualquer escala termométrica é associada ao ponto de fusão da água. 08. A temperatura mede a quantidade de calor que um corpo recebe ou doa. 16. A temperatura em que a energia cinética média das moléculas é nula é o zero absoluto. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 9. Fatec-SP Em um laboratório um cientista determinou a temperatura de uma substância. Considerando- se as temperaturas: –100 K; 32 F; –290 C; –250 C, os possíveis valores encontrados pelo cientista foram: a) 32 F e –250 C d) –100 K e –250 C b) 32 F e –290 C e) –290 C e –250 C c) –100 F e 32 F 10. UFMT Dois corpos de ferro A e B estão, inicialmente, com as temperaturas T A = 120ºC e TB = 80ºC. As massas dos corpos são: MA = 1,0 kg e MB = 2,0 kg. Quando colocados em contato térmico, dentro de um recipiente isolado termicamente: 01. a energia flui sob a forma de calor do corpo B para o corpo A; 02. a temperatura dos dois corpos tenderá a se igualar; 04. a energia flui sob a forma de calor do corpo A para o corpo B; 08. como a massa de B é o dobro da massa do corpo A, a energia em forma de calor fluirá do corpo B para o corpo A; 16. para o equilíbrio térmico ser alcançado o corpo B cederá energia em forma de calor para o corpo A. Dê, como resposta, a soma das afirmativas corretas. 11. UFMT Considere as seguinte afirmativas: a) Temperatura é a quantidade de calor existente em um corpo. O calor contribui para a variação de temperatura dos corpos. b) Quando o calor de um corpo aumenta, suas partículas se movem rapidamente e sua temperatura fica maior, isto é, se eleva, ele esquenta e dilata. A respeito dessas frases, é correto afirmar que: 01. o autor das frases utiliza o conceito de calórico para definir o que seja calor. 02. o conceito de temperatura está errado, pois calor e temperatura são entidades completamente diferentes e não relacionadas de forma alguma. 04. o autor das frases está errado ao afirmar que os corpos possuem calor, pois calor é energia em trânsito, não podendo ser armazenado em corpo algum. 08. o autor das frases confunde calor com o conceito de energia cinética média das moléculas.
- 3. 16. o autordas frases está errado ao afirmar que o corpo se dilata quando absorve calor, pois há casos em que isso não acontece. Dê, como resposta, a soma das afirmativas corretas. 12. UFR-RJ Uma escala arbitrária adota os valores –10ºX e 190ºX para os pontos de fusão do gelo e ebulição da água, respectivamente. Determine a temperatura que nesta escala corresponde a 313 K. 13. UFR-RJ Um corpo de massa m tem temperatura t0. Este corpo é aquecido até atingir uma temperatura t. Verifica-se, então, que a variação de temperatura Dt = t – t0 = 15ºC. Neste caso, determine quanto corresponde esta variação de temperatura, nas escalas: a) Kelvin b) Farrenheit 14. ITA-SP Para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criou sua própria escala linear de temperaturas. Nessa nova escala, os valores de 0 (zero) e 10 (dez) correspondem respectivamente a 37 C e 40 C. A temperatura de mesmo valor numérico em ambas escalas é aproximadamente a) 52,9 C. b) 28,5 C. c) 74,3 C. d) –8,5 C. e) –28,5 C. 15. UESC-BA Dois ou mais corpos, ao atingirem o equilíbrio térmico entre si, apresentam: 01) a mesma energia térmica; 04) a mesma capacidade térmica; 02) a mesma quantidade de calor; 05) a mesma temperatura. 03) o mesmo calor especifico; 16. UFRN Num dia quente de verão, sem vento, com a temperatura ambiente na marca dos 38ºC, Seu Onório teria de permanecer bastante tempo na cozinha de sua casa. Para não sentir tanto calor, resolveu deixar a porta do refrigerador aberta, no intuito de esfriar a cozinha. A temperatura no interior da geladeira é de aproximadamente 0ºC. A análise dessa situação permite dizer que o objetivo de Seu Onório: a) será alcançado, pois o refrigerador vai fazer o mesmo papel de um condicionador de ar diminuindo a temperatura da cozinha; b) não será atingido, pois o refrigerador vai transferir calor da cozinha para a própria cozinha, e isso não constitui um processo de refrigeração; c) será alcançado, pois, atingido o equilíbrio térmico, a cozinha terá sua temperatura reduzida para 19ºC; d) não será atingido, pois, com a porta do refrigerador aberta, tanto a cozinha como o seu próprio refrigerador terão suas temperaturas elevadas, ao receberem calor de Seu Onório. 17. U.E. Londrina-PR Quando Fahrenheit definiu a escala termométrica que hoje leva o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0ºF, correspondia à temperatura obtida ao se misturar uma porção de cloreto de amônia com três porções de neve, à pressão de 1 atm. Qual é esta temperatura na escala Celsius? a) 32ºC b) –273ºC c) 37,7ºC d) 212ºC e) –17,7ºC 18. U.F. Santa Maria-RS Calor é: a) a energia contida em um corpo; b) o processo de transferência de energia de um corpo para outro, porque existe uma diferença de temperatura entre eles; c) um fluido invisível e sem peso, que e transmitido por condução de um corpo para outro; d) a transferência de temperatura de um corpo para outro; e) o processo espontâneo de transferência de energia do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura. 19. UEMS O comprimento de uma barra de alumínio é 100 cm a 0ºC. Dado o coeficiente de dilatação linear do alumínio 2,4.10–5 ºC–1, suposto constante, o comprimento da barra a 70ºC será: a) 100,168 cm b) 100,240 cm c) 100,060 cm d) 100,680 cm e) 100,200 cm 20. U.F.São Carlos-SP Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco, num dia de calor. Como as barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugestão a) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa.
- 4. b) é absurda,porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo com que ele derreta ainda mais depressa. c) é inócua, pois o cobertor não fornece nem absorve calor ao gelo, não alterando a rapidez com que o gelo derrete. d) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento. e) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento. 21. UnB-DF O agricultor Luno Russo, preocupado com a necessidade de abastecer sua residência com água aquecida para ser usada na pia da cozinha e para o banho das pessoas de sua família, construiu um dispositivo valendo-se de uma mangueira longa de cor preta e garrafas plásticas vazias de refrigerante. Um furo feito na base das garrafas permitiu- lhe atravessá-las com a mangueira, formando um longo colar, como mostra a figura abaixo. Com uma das pontas da mangueira mergulhada em um lago próximo à residência e a outra extremidade atingindo, a 7 m de altura, a caixa d’água de sua casa, ele conseguiu o suprimento de água aquecida de que necessitava. Para seu orgulho e alegria, em um dia sem nuvens, ele pôde verificar que a temperatura da água ao sair pelas torneiras atingia 45ºC. Com relação à situação apresentada, julgue os seguintes itens. ( ) A temperatura da água na saída das torneiras poderia ser maior que 45ºC se a caixa d’água fosse revestida externamente com uma camada grossa de isopor. ( ) As garrafas plásticas no dispositivo do Sr. Luno funcionam como uma superfície refletora para as radiações infra-vermelhas oriundas da mangueira aquecida. ( ) Em um dia nublado, o mesmo resultado seria esperado caso fosse usada uma mangueira de cor clara. ( ) Para poder elevar a água desde o nível do lago até a entrada da caixa d’água, é necessário o uso de um sistema de bombeamento. 23. F.M. Itajubá-MG Uma escala termométrica ―T‖ relaciona-se com a escala Celsius (C) conforme o gráfico ao lado. À pressão normal quais são, respectivamente, os valores da temperatura de fusão do gelo e ebulição da água na escala T.
- 5. a) 0 e100 b) 10 e 60 c) 15,67 e 70,51 d) 11,43 e 63,57 e) –20 e 100 24. UFRN Certos povos nômades que vivem no deserto, onde as temperaturas durante o dia podem chegar a 50ºC, usam roupas de lã branca, para se protegerem do intenso calor da atmosfera. Essa atitude pode parecer-nos estranha, pois, no Brasil, usamos a lã para nos protegermos do frio. O procedimento dos povos do deserto pode, contudo, ser explicado pelo fato de que: a) a lã é naturalmente quente (acima de 50ºC) e, no deserto, ajuda a esfriar os corpos das pessoas, enquanto o branco é uma ―cor fria‖, ajudando a esfriá-los ainda mais; b) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e o branco absorve bem a luz em todas as cores, evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais; c) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e o branco reflete bem a luz em todas as cores, evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais; d) a lã é naturalmente quente (embora esteja abaixo de 50ºC) e, no deserto, ajuda a esfriar os corpos das pessoas, e o branco também é uma ―cor quente‖, ajudando a refletir o calor que vem de fora. 25. UESC-BA Um fio de 5 m de comprimento, quando submetido a uma variação de temperatura igual a 120ºC, apresenta uma dilatação de 10,2 mm. A partir dessas informações e da tabela acima, constata-se que o fio é de: 01) cobre 04) zinco 02) alumínio 05) chumbo 03) invar 26. UFRS Uma mistura de gelo e água em estado líquido, com massa total de 100 g, encontra- se à temperatura de 0ºC. Um certo tempo após receber 16.000 J de calor, a mistura acha-se completamente transformada em água líquida a 20ºC. Qual era, aproximadamente, a massa de gelo contida na mistura inicial? Dados: • calor de fusão do gelo = 334,4 J/g; • calor específico da água = 4,18 J/(g.ºC). a) 22,8 g b) 38,3 g c) 47,8 g d) 72,8 g e) 77,2 g 27. Unioeste -PR Uma amostra de gelo, de massa m igual a 30 g, está inicialmente à temperatura de - 10 C e recebe 2997 J de calor. A partir desta quantidade de calor, determinar a massa, em gramas, do gelo que permanecerá neste estado. Considerar que o calor específico do gelo tem o valor constante de
- 6. cgelo = 2220J/(kgK), que o calor de transformação tem o valor de L f = 333 x 103 J/kg e que o sistema está perfeitamente isolado. 28. UFMT Calcule o número mínimo necessário de barras de chocolate para prover o corpo de uma pessoa de 70 kg de energia suficiente para andar 10 km, considerando-se que: a) a pessoa gasta energia exclusivamente para vencer a força da gravidade. b) cada passo corresponde a 1 m e a elevação do corpo a 10 cm. Dados: 1) Considere que cada barra de chocolate proporciona um suprimento energético de 500 kcal. 2) Considere que 1 cal eqüivale a 4 J. 29. UFGO No gráfico, está representada a variação da temperatura em função do tempo de uma massa de 200 g d’água. Suponha que a fonte forneceu energia térmica a uma potência constante desde o instante t = 0, e que toda essa energia foi utilizada para aquecer a água. Dado: c = 1,0 cal/gºC. Analisando-se o gráfico, pode-se afirmar que: ( ) no primeiro minuto, não ocorreu absorção de calor; ( ) a potência da fonte térmica é de 16 kcal/min.; ( ) a temperatura da água para t = 2 min é 80 ºC; ( ) de 0 a 9 minutos, ocorreram três transições de fase. 30. Fuvest-SP Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25 C), são colocados 2 cubos de gelo a 0 C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1 C. Nas mesmas condições se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio, haveria no copo: a) apenas água acima de 0 C; b) apenas água a 0 C; c) gelo a 0 C e água acima de 0 C; d) gelo e água a 0 C; e) apenas gelo a 0 C. 31. U.F. Juiz de Fora-MG A umidade relativa do ar pode ser avaliada através de medidas simultâneas da temperatura ambiente, obtidas usando dois termômetros diferentes. O primeiro termômetro é exposto diretamente ao ambiente, mas o segundo tem seu bulbo (onde fica armazenado o mercúrio) envolvido em algodão umedecido em água (veja a figura).
- 7. Nesse caso, podemosafirmar que: a) Os dois termômetros indicarão sempre a mesma temperatura. b) O termômetro de bulbo seco indicará sempre uma temperatura mais baixa que o de bulbo úmido. c) O termômetro de bulbo úmido indicará uma temperatura mais alta que o de bulbo seco quando a umidade relativa do ar for alta. d) O termômetro de bulbo úmido indicará uma temperatura mais baixa que o de bulbo seco quando a umidade relativa do ar for baixa. 32. Unirio Um aluno pegou uma fina placa metálica e nela recortou um disco de raio r. Em seguida, fez um anel também de raio r com um fio muito fino do mesmo material da placa. Inicialmente, todos os corpos encontravam-se à mesma temperatura e, nessa situação, tanto o disco quanto o anel encaixavam-se perfeitamente no orifício da placa. Em seguida, a placa, o disco e o anel foram colocados dentro de uma geladeira até alcançarem o equilíbrio térmico com ela. Depois de retirar o material da geladeira, o que o aluno pôde observar? a) Tanto o disco quanto o anel continuam encaixando-se no orifício na placa. b) O anel encaixa-se no orifício, mas o disco, não. c) O disco passa pelo orifício, mas o anel, não. d) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos aumentaram de tamanho. e) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos diminuíram de tamanho. 33. Unicap-PE Assinale verdadeiro (V) ou falso (F). ( ) A temperatura de ebulição da água, sob pressão normal, é de, aproximadamente, 373 K. ( ) Se um corpo A encontra-se em equilíbrio térmico com os corpos B e C, concluímos que os corpos B e C possuem a mesma temperatura. ( ) Como o coeficiente de dilatação do alumínio é maior do que o do ferro, podemos concluir que, para uma variação de temperatura, a dilatação sofrida por uma barra de alumínio é sempre maior do que a variação sofrida por uma barra de ferro. ( ) Ao passar de 1ºC para 4ºC, sob pressão normal, a densidade da água aumenta. ( ) Os recipientes de vidro fechados com tampas metálicas são mais facilmente destampados, quando o conjunto é submerso em água quente. Isso se deve ao fato de o vidro dilatar-se mais que o metal, quando ambos são sujeitos à mesma variação de temperatura. 34. Unifor-CE Uma chapa de ferro, com um furo central, é introduzida num forno. Com o aumento da temperatura, é correto afirmar que, quanto à área: a) tanto a chapa como o furo tendem a aumentar; b) tanto a chapa como o furo tendem a diminuir; c) a chapa tende a aumentar, enquanto o furo diminui; d) a chapa tende a aumentar, enquanto o furo se mantém; e) a chapa se mantém, enquanto o furo diminui. 35. Vunesp O gálio é um metal cujo ponto de fusão é 30 C, à pressão normal; por isso, ele pode liquefazer-se inteiramente quando colocado na palma da mão de uma pessoa. Sabe-se que o calor específico e o calor latente de fusão do gálio são, respectivamente, 410 J/(kg. C) e 80000 J/kg. a) Qual a quantidade de calor que um fragmento de gálio de massa 25 g, inicialmente a 10 C, absorve para fundir-se integralmente quando colocado na mão de uma pessoa? b) Construa o gráfico t ( C) x Q (J) que representa esse processo, supondo que ele comece a 10 C e termine quando o fragmento de gálio se funde integralmente. 36. U.F. Pelotas-PR Num dia muito quente, Roberto pretende tomar um copo de água bem gelada. Para isso, coloca, num recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, 1000 g de água a 15ºC e 200 g de gelo a -6ºC. Esperando pelo equilíbrio térmico, Roberto obterá: São dados: • calor específico da água = 1 cal/gºC • calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC • calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g a) 1020 g de água e 180 g de gelo, ambos a 0ºC; d) 1200 g de água a 0ºC; b) 1180 g de água e 20 g de gelo, ambos a 0ºC; e) 1200 g de água a 1ºC. c) 1100 g de água e 100 g de gelo, ambos a -1ºC;
- 8. 37. UFPR Umesquiador desce, com velocidade constante, uma encosta com inclinação de 30º em relação à horizontal. A massa do esquiador e de seu equipamento é 72 kg. Considere que todo o calor gerado pelo atrito no movimento seja gasto na fusão da neve, cujo calor latente de fusão é 3,6 x 105 J/kg, e suponha a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2. Determine a massa de neve fundida após o esquiador descer 90 m na encosta. Expresse o resultado em gramas. 38. UEMS Um estudante bebe 2 litros de água a 10ºC por dia. Considerando que um litro de água eqüivale a 1000 gramas e que seu calor específico é 1,0 cal/gºC, determine a quantidade de calor perdido pela pessoa, por dia, em quilocalorias, devido unicamente à ingestão de água. (Temperatura do corpo humano: 37ºC) a) 54000 kcal b) 5400 cal c) 74 kcal d) 5 kcal e) 54 kcal 39. Fuvest-SP Em uma panela aberta, aquece-se água, observando-se uma variação da temperatura da água com o tempo, como indica o gráfico. Desprezando-se a evaporação antes da fervura, em quanto tempo, a partir do começo da ebulição, toda a água terá se esgotado? (Considere que o calor de vaporização da água é cerca de 540 cal/g) a) 18 minutos b) 27 minutos c) 36 minutos d) 45 minutos e) 54 minutos 40. Unirio Um aluno pegou uma fina placa metálica e nela recortou um disco de raio r. Em seguida, fez um anel também de raio r com um fio muito fino do mesmo material da placa. Inicialmente, todos os corpos encontravam-se à mesma temperatura e, nessa situação, tanto o disco quanto o anel encaixavam-se perfeitamente no orifício da placa. Em seguida, a placa, o disco e o anel foram colocados dentro de uma geladeira até alcançarem o equilíbrio térmico com ela. Depois de retirar o material da geladeira, o que o aluno pôde observar? a) Tanto o disco quanto o anel continuam encaixando-se no orifício na placa. b) O anel encaixa-se no orifício, mas o disco, não. c) O disco passa pelo orifício, mas o anel, não. d) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos aumentaram de tamanho. e) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos diminuíram de tamanho. 41. UERJ Uma torre de aço, usada para transmissão de televisão, tem altura de 50 m quando a temperatura ambiente é de 40ºC. Considere que o aço dilata-se, linearmente, em média, na proporção de 1/100000, para cada variação de 1ºC. À noite, supondo que a temperatura caia para 20ºC, a variação de comprimento da torre, em centímetros, será de: a) 1,0 b) 1,5 c) 2,0 d) 2,5 42. UFMA A variação de temperatura de um corpo (sólido, líquido ou gasoso) produz vários efeitos importantes que interferem em nossa vida diária. Em relação às seguintes afirmações: I. Como a maioria das substâncias líquidas, a água diminui sua densidade quando aquecida de zero a 100ºC. II. O efeito de dilatação nos sólidos é um resultado do aumento da distância entre os átomos que os constituem.
- 9. III. Quanto maiora capacidade térmica de um corpo, menor é a capacidade do corpo absorver calor. Marque a alternativa correta: a) Somente I é verdadeira. d) Todas são verdadeiras. b) Somente II é verdadeira. e) Todas são falsas. c) Somente I e II são verdadeiras. 43. PUC-PR Considere as afirmações abaixo sobre dois corpos A e B de massas diferentes: I. A e B podem ter o mesmo calor específico e diferentes capacidades térmicas. II. A e B podem ter o mesmo calor específico e a mesma capacidade térmica. III. A e B podem ter calores específicos diferentes e a mesma capacidade térmica. Pode-se afirmar: a) Apenas I e II são verdadeiras. d) I, II e III são verdadeiras. b) Apenas I e III são verdadeiras. e) Apenas I é verdadeira. c) Apenas II e III são verdadeiras. 44. U. Uberaba-MG/Pias Tendo enchido completamente o tanque de seu carro, com capacidade para 60 litros de gasolina, uma pessoa deixou o automóvel estacionado ao sol. Depois de um certo tempo, verificou que, temperatura ambiente, se elevou de 10ºC e uma quantidade de gasolina havia entornado. Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina é igual a 0,0009ºC –1, analise as afirmativas a seguir: I. A quantidade de combustível que extravasou do tanque representa a dilatação real que a gasolina sofreu. II. A dilatação real da gasolina foi menor que a dilatação do tanque. III. A variação no volume de gasolina foi de 0,54 litros. Estão corretas: a) I e II, apenas; b) II e III, apenas; c) III, apenas; d) I, II e III 45. UFSC Assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 01. A água é usada para refrigerar os motores de automóveis, porque o seu calor específico é maior do que o das outras substâncias. 02. Quando uma certa massa de água é aquecida de zero grau a 4 graus Celsius, o seu volume aumenta e a sua densidade diminui. 04. Devido à proximidade de grandes massas de água, em Florianópolis, as variações de temperatura entre o dia e a noite são pequenas ou bem menores do que em um deserto. 08. Em um deserto a temperatura é muito elevada durante o dia e sofre grande redução durante a noite, porque a areia tem um calor específico muito elevado. 16. A transpiração é um mecanismo de controle de temperatura, pois a evaporação do suor consome energia do corpo humano. 32. Em um mesmo local, a água numa panela ferve a uma temperatura maior se ela estiver destampada. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 46. UnB-DF Sabe-se que a energia associada a um furacão típico é, em média, equivalente ao consumo anual de energia elétrica nos Estados Unidos da América, ou seja, 3,5 x 10 6 milhões de kWh (1,26 x 1016 kJ). Considerando que essa energia é proveniente da condensação de vapor d’água, cujo calor latente é de 2.257 kJ/kg, calcule quantas vezes o lago Paranoá, em Brasília, pode ser preenchido pela água condensada em um furacão típico, supondo que esse lago é capaz de armazenar 10 12 kg de água. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. 47. UFMT Sobre as diversas formas de propagação de calor, julgue as afirmativas. ( ) A condução é o modo pelo qual o calor é transferido através de um meio material com transferência simultânea de matéria. ( ) Se as moléculas de um meio material vibram, o calor é transmitido por condução. ( ) A maioria dos líquidos e gases possui baixa condutividade. A convecção, por ocorrer somente nos líquidos e gases, é a forma predominante de transmissão de calor nesses meios.
- 10. 49. Vunesp Umaestudante põe 1,0 _ de água num recipiente graduado, a temperatura ambiente de 20 C, e o coloca para ferver num fogão de potência constante. Quando retira o recipiente do fogão, a água pára de ferver e a estudante nota que restaram 0,80 _ de água no recipiente. Despreze o calor absorvido pelo recipiente, a sua dilatação e a dilatação da água. a) Faça o esboço do gráfico t ( C) x Q (J) que representa esse aquecimento, onde t ( C) é a temperatura da água contida no recipiente e Q (J) é a quantidade de calor absorvida pela água. Coloque, pelo menos, os pontos correspondentes à temperatura inicial, à temperatura e quantidade de calor absorvida no início da ebulição e à temperatura e quantidade de calor quando a água é retirada do fogo. b) Suponha que toda a água que falta tenha sido vaporizada. Qual a energia desperdiçada nesse processo? Justifique. São dados: Calor específico da água: ca = 4200 J/(kg. C). Calor latente de vaporização da água: Lv = 2300000 J/kg. Densidade (massa específica) da água: d A = 1000 kg/m3; 1 m3 = 1000 _. Temperatura de ebulição da água na região: te = 100 C. 50. UFPB Um poste de iluminação pública, feito de aço, tem um comprimento de 20,000 m durante a madrugada, quando a temperatura é de 20 ºC. Ao meio-dia, sob a ação do sol, a temperatura do poste se eleva para 50 ºC. Se o de coeficiente de dilatação térmica do aço vale 1,5 x 10–5/ºC, então o comprimento do poste, ao meio-dia, será: a) 20,015 m d) 20, 090 m b) 20,150 m e) 21,500 m c) 20, 009 m 51. Unicap-PE O gráfico da figura ao lado representa a variação do comprimento (ΔL) de duas barras A e B, em função da temperatura T. ( ) Se as barras são feitas do mesmo material, podemos concluir que a barra A é mais comprida do que a barra B. ( ) Os cabos metálicos usados na construção civil devem possuir coeficiente de dilatação aproximadamente igual ao do concreto. ( ) Ao ser aquecida de 1ºC a 6ºC, sob pressão normal, a densidade da água, inicialmente, aumenta e, em seguida, diminui. ( ) Nos ferros elétricos, para controlar a temperatura, utiliza-se um dispositivo chamado de termostato, que se baseia na dilatação de lâminas bimetálicas.
- 11. 52. FURG-RS Atabela a seguir mostra os pontos de ebulição e os calores de vaporização (à pressão de 1 atm) para 7 substâncias diferentes. Analisando a tabela podemos concluir que: a) o bromo passa de líquido para vapor em 44ºC; b) para passar para vapor, um grama de nitrogênio requer o dobro de calorias que um grama de iodo; c) para vaporizar 50 g de hélio, são necessárias 600 calorias; d) na temperatura em que a água ferve, o álcool etílico é líquido; e) na temperatura ambiente, o mercúrio é vapor. 53. UFGO A temperatura é uma das grandezas termodinâmicas cuja variação pode alterar as propriedades térmicas de substâncias. Assinale verdadeira ou falsa: ( ) devido a uma diferença de densidade entre as partes de um fluido (líquidos, gases e vapores), o processo de propagação de calor ocorre por convecção térmica. ( ) a capacidade térmica depende do estado de agregação da substância. ( ) a temperatura é a medida da quantidade de calor de uma substância. 54. U.E. Londrina-PR Para ter um padrão de comparação, um estudante verificou que certa chama de um bico de Bunsen eleva de 10ºC a temperatura de 200 g de água em 4,0 minutos. Depois, usando a mesma chama, obteve dados para a construção da curva de aquecimento de 500 g de pequenas esferas de chumbo. 1. O estudante conclui corretamente que o calor específico do chumbo, antes de se fundir vale, em cal/gºC: a) 0,010 b) 0,020 c) 0,030 d) 0,040 e) 0,050 2. O calor latente de fusão do chumbo, em cal/g, é igual a: a) 5,0 b) 7,0 c) 9,0 d) 11 e) 13 55. UEMS Uma pessoa agachada perto de uma fogueira de festa junina é aquecida mais significativamente por: a) condução d) condução e irradiação b) convecção e) condução e convecção c) irradiação
- 12. 56. UnB-DF Detodas as propriedades físicas da Terra, a temperatura é uma das menos conhecidas. O gráfico abaixo é uma estimativa de como varia a temperatura no interior da Terra em função da profundidade. A crosta, que é a camada mais externa, só tem 30 km de espessura média, e, assim, aparece como uma tira delgada no canto esquerdo do gráfico. Haja vista existirem muitas evidências de que o núcleo da Terra é formado, basicamente, de ferro, a temperatura do ponto A, limite do núcleo exterior, líquido, e do núcleo interior, sólido, deve ser igual à do ponto de fusão do ferro sob a pressão aí predominante. Essa temperatura é de aproximadamente 6000ºC. Com base no texto, julgue os itens a seguir. ( ) Considerando que a condutividade térmica é a mesma em qualquer ponto da crosta da Terra, pode-se estimar que a temperatura no interior da crosta aumenta com a profundidade em mais de 10º C/km. ( ) É correto inferir que existem correntes de convecção no núcleo exterior da Terra. ( ) Sabendo que tanto o núcleo exterior quanto o interior são formados de ferro e que a pressão cresce com a profundidade, é correto inferir que a temperatura de fusão do ferro aumenta com a pressão. ( ) Sabendo que as temperaturas mostradas no gráfico têm-se mantido constantes no decorrer dos últimos milhões de anos, é correto concluir que, nesse período, não existiu fluxo de calor do interior para a crosta terrestre. 57. UFR-RJ Pela manhã, com temperatura de 10ºC, João encheu completamente o tanque de seu carro com gasolina e pagou R$ 33,00. Logo após o abastecimento deixou o carro no mesmo local, só voltando para buscá-lo mais tarde, quando a temperatura atingiu a marca de 30ºC. Sabendo-se que o combustível extravasou, que o tanque dilatou e que a gasolina custou R$ 1,10 o litro, quanto João perdeu em dinheiro? Dado: Coeficiente de dilatação térmica da gasolina igual a 1,1 10–3 ºC–1 58. F.M. Ttriângulo Mineiro-MG Uma dona de casa lava dois copos de materiais diferentes e, logo em seguida, coloca um dentro do outro. Depois de algum tempo em que a temperatura ambiente permanece constante, ela nota que eles estão presos e não consegue separá-los. Dentre as muitas explicações possíveis para esse fato, uma delas é que a temperatura da água com a qual os copos foram lavados: a) era mais baixa que a temperatura ambiente e o copo de dentro tem coeficiente de dilatação maior que o de fora; b) era mais alta que a temperatura ambiente e o copo de dentro tem coeficiente de dilatação maior que o de fora; c) era mais baixa que a temperatura ambiente e o copo de dentro tem coeficiente de dilatação menor que o de fora; d) era igual à temperatura ambiente, mas o copo de dentro tem coeficiente de dilatação maior que o de fora. e) era igual à temperatura ambiente, mas o copo de dentro tem coeficiente de dilatação menor que o de fora. 59. UFPE O gráfico abaixo apresenta a variação do comprimento L de uma barra metálica, em função da temperatura T.
- 13. Qual o coeficientede dilatação linear da barra, em ºC-1? a) 1,00 x 10-5 d) 4,00 x 10-5 -5 b) 2,00 x 10 e) 5,00 x 10-5 -5 c) 3,00 x 10 61. UFSC Recomendam alguns livros de culinária que, ao se cozinhar macarrão, deve-se fazê-lo em bastante água – não menos do que um litro de água para cada 100 g – e somente pôr o macarrão na água quando esta estiver fervendo, para que cozinhe rapidamente e fique firme. Assim, de acordo com as receitas para 500 g de macarrão são necessários, pelo menos, 5 litros de água. A respeito do assunto assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 01. O macarrão cozinha tão rapidamente em 1 litro como em 5 litros de água, pois a temperatura máxima de cozimento será 100ºC, em uma panela destampada em Florianópolis. 02. A capacidade térmica do macarrão varia com a quantidade de água usada no cozimento. 04. Ao ser colocado na água fervente, o macarrão recebe calor e sua temperatura aumenta até ficar em equilíbrio térmico com a água. 08. Quanto maior a quantidade de água fervente na panela, maior será a quantidade de calor que poderá ser cedida ao macarrão e, conseqüentemente, mais rápido cozinhará. 16. A quantidade de calor que deverá ser cedida pela água fervente para o macarrão atingir a temperatura de equilíbrio depende da massa, da temperatura inicial e do calor específico do macarrão. 32. Para o cozimento do macarrão, o que importa é a temperatura e não a massa da água, pois a capacidade térmica da água não depende da massa. 64. A água ganha calor da chama do fogão, através da panela, para manter sua temperatura de ebulição e ceder energia para o macarrão e para o meio ambiente.
- 14. Dê, como resposta,a soma das alternativas corretas. 62. U. Católica-DF A energia térmica, sem muito rigor denominada genericamente calor, pode ser transferida de um corpo a outro de várias formas, podendo provocar variados efeitos nos corpos que a recebem ou perdem. A esse respeito, escreva V para as afirmativas verdadeiras ou F para as afirmativas falsas. ( ) Quando se levanta, uma pessoa julga (ao contato dos pés nus) que o chão de madeira do quarto apresenta temperatura superior à da maçaneta metálica (ao toque da mão); isso se deve ao fato de que os metais são mais frios que as madeiras. ( ) Quando uma garrafa de vidro transparente contendo água é colocada ao ar livre, exposta à radiação solar direta durante algum tempo, a água se aquece; a causa desse aquecimento é a conversão de energia luminosa em energia térmica. ( ) Quando colocamos um ovo para cozinhar, imerso em água quente, o ovo se aquece devido à transferência de calor da água para ele, predominantemente por meio do processo de condução térmica. ( ) O aumento de temperatura que a água sofre ao passar por um chuveiro elétrico funcionando adequadamente se deve à passagem da corrente elétrica pela água. ( ) No interior do País é muito comum a utilização de moringas, ou bilhas d’água, feitas de barro; a alegação dos usuários é que elas mantêm a água fresquinha, a temperatura inferior à do ambiente, sem necessidade de geladeira. A argumentação apresentada é procedente, e se justifica pela evaporação. 63. UFMT Caju, que gosta de pescar, costuma moldar seus próprios chumbos de pescaria. Para fazer isso, coloca um pedaço de cano de chumbo dentro de uma lata e deixa-o por algum tempo na chama forte de um fogão. Depois de derretido, o chumbo líquido é colocado dentro de uma forma. A partir dessa fase, julgue as proposições. ( ) O chumbo cede calor para o ambiente e solidifica-se novamente, assumindo a forma desejada. ( ) Durante a solidificação, a temperatura do chumbo varia, perdendo calor para o ambiente. ( ) Durante a solidificação, coexistem as fases líquida e sólida do chumbo. ( ) No processo de solidificação, o grau de agitação molecular tende a permanecer constante. 64. UFR-RJ Sobre calorimetria de uma dada substância, são feitas as seguintes afirmações: I. Calor sensível é o calor cedido ou absorvido, provocando apenas variação de temperatura. II. Calor latente é o calor cedido ou absorvido, provocando mudança de fase. III. Capacidade térmica é o quociente entre a massa do corpo e o calor específico. IV. A quantidade de calor cedida ou recebida é o quociente entre a capacidade térmica e a variação de temperatura. Sobre as afirmativas acima, pode-se afirmar que: a) I e II estão corretas; d) III e IV estão corretas; b) I e III estão corretas; e) II, III e IV estão corretas. c) II e IV estão corretas; 65. PUC-RJ A Organização Mundial de Saúde (OMS) divulgou recentemente um relatório sobre o impacto na saúde humana da radiação emitida pelos telefones celulares. Neste relatório, a OMS destaca que sinais emitidos por estes aparelhos conseguem penetrar em até 1 cm nos tecidos humanos, provocando um correspondente aumento da temperatura do corpo. Considerando que o corpo humano é formado basicamente por água, estime o tempo total de conversação necessário para que um usuário de 60 kg tenha um acréscimo de temperatura de 1ºC. Os sinais emitidos pelos celulares têm, em média, uma potência de 0,4 W e só são gerados enquanto o usuário fala ao telefone. O calor específico da água vale 1 cal/g.ºC. Considere que apenas 50% da energia emitida pelo celular seja responsável pelo referido aumento de temperatura (1 cal = 4,2 J). 66. UFSE A temperatura absoluta de um gás perfeito é uma indicação direta: a) da quantidade de movimento média das moléculas; b) da energia cinética média das moléculas; c) do caminho livre médio; d) da velocidade máxima das moléculas; e) do número de moléculas por centímetro cúbico.
- 15. 67. UFRN Quantidadesde massas diferentes de água pura e óleo comum de cozinha (ambas nas mesmas condições de pressão e temperatura), podem ter o(a) mesmo(a): a) capacidade térmica; c) densidade; b) condutividade térmica; d) calor específico. 68. UFPR Um estudante coloca pedaços de estanho, que estão a uma temperatura de 25ºC, num recipiente que contém um termômetro e os aquece sob pressão constante. Depois de várias medições, o estudante elabora o gráfico mostrado abaixo, que representa as temperaturas do estanho em função do tempo de aquecimento. Com base no enunciado e no gráfico, é correto afirmar: ( ) A temperatura de fusão do estanho é 232ºC. ( ) Entre 100 s e 200 s do início da experiência, o estanho se apresenta totalmente no estado líquido. ( ) Suponha que a capacidade calorífica dos pedaços de estanho seja igual a 100 cal/ ºC. Então, nos primeiros 100 s da experiência, os pedaços de estanho absorvem uma quantidade de calor igual a 20,7 kcal. ( ) Entre 100 s e 200 s do início da experiência, o estanho não absorve calor. ( ) A temperatura do estanho no instante 300 s do início da experiência é igual a 673 K. 69. UFMT Como a maioria das substâncias, a água pode existir como sólido, líquido, gás e até atingir o estado de plasma. Sobre os estados físicos da água, julgue as afirmativas. ( ) Aquecido, o gelo pode se transformar em água líquida. Essa mudança ocorre a uma determinada temperatura, normalmente 0ºC. Sob pressão normal, a água se mantém líquida até 100ºC. ( ) O calor necessário para transformar gelo em água líquida, ou esta em gás, é chamado Calor Latente. ( ) No interior das panelas de pressão de uso doméstico, o alimento é cozido rapidamente porque a alta pressão permite que a temperatura da água se mantenha acima do seu ponto de ebulição normal. ( ) Quanto maior for a pressão que atua sobre um sólido, mais baixo será o seu ponto de fusão, e a água não constitui uma exceção. ( ) A água, quando não suficientemente quente para ferver sob pressão normal, pode entrar em ebulição ao ser reduzida a pressão ambiente. ( ) Quando se aquece um sólido suficientemente, ele vira líquido; quando se esquenta suficientemente esse líquido, ele vira gás; quando o gás é aquecido suficientemente, vira plasma. Em cada uma dessas passagens, a matéria em questão ganha energia, de modo que o quarto estado é o mais energizado de todos. 70. UFMT Observe o gráfico a seguir, que mostra a evolução temporal da temperatura de 5 g de uma substância cujo calor específico é de 0,5 cal/gºC.
- 16. Essa substância precisareceber 50 cal/ g para passar do estado sólido para o estado líquido e 100 cal/g para passar do estado líquido para o estado de gás. Com base no gráfico e nas informações dadas acima, é correto afirmar que: 01. a substância sofreu duas mudanças de fase. 02. entre os instantes t1 e t2 , a substância passou da fase sólida para a fase líquida e recebeu 250 cal. 04. a passagem para a fase gasosa aconteceu entre os instantes t4 e t5. 08. a fase líquida aconteceu entre os instantes t2 e t3. 16. para passar da fase líquida para a fase gasosa, a substância recebeu 500 cal entre os instantes t3 e t4. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 71. UERJ Suponha que uma pessoa precise de 2400 kcal/dia para suprir suas necessidades de energia. Num determinado dia, essa pessoa, além de executar suas atividades regulares, caminhou durante uma hora. A energia gasta nessa caminhada é a mesma necessária para produzir um aumento de temperatura de 80ºC em 3 kg de água. Considere o calor específico da água igual a 1 cal/gºC. A necessidade de energia dessa pessoa, no mesmo dia, em kcal, é equivalente a: a) 2480 b) 2520 c) 2600 d) 2640 72. Mackenzie-SP Quando um recipiente totalmente preenchido com um líquido é aquecido, a parte que transborda representa sua dilatação ________________ . A dilatação ________________ do líquido é dada pela ________________ da dilatação do frasco e da dilatação ________________ . Com relação à dilatação dos líquidos, assinale a alternativa que, ordenadamente, preenche de modo correto as lacunas do texto acima. a) aparente — real — soma — aparente b) real — aparente — soma — real c) aparente — real — diferença — aparente d) real — aparente — diferença — aparente e) aparente — real — diferença — real 73. UESC-BA A água está difundida na natureza nos estados líquido, sólido e gasoso sobre 73% do planeta (...). Em seu estado natural mais comum, é um líquido transparente, sem sabor e sem cheiro, mas que assume a cor azul-esverdeada em lugares profundos. Possui uma densidade máxima de 1g/cm3 a 4ºC, e o seu calor específico é de 1cal/gºC (...). a) Se uma pessoa bebe 3,5 litros de água a 4ºC por dia, a massa de água ingerida diariamente por essa pessoa, em gramas, é igual a: 01) 35000 02) 3500 03) 350 04) 35 05) 3,5 b) Utilizando-se a escala Kelvin, o valor da temperatura na qual a água possui densidade máxima é igual a: 01) 180 02) 212 03) 269 04) 277 05) 378 c) Ao receber 1kcal de energia térmica, 0,5 kg de água apresenta uma variação de temperatura Dq. O valor de Dq, em ºC, é igual a: 01) 0,5 02) 1 03) 2 04) 5 05) 10 74. U. Salvador-BA No interior de um calorímetro ideal, encontram-se 300 g de um líquido, L1, à temperatura de 80 ºC. Acrescentando-se ao calorímetro 100 g de outro líquido, L2,à temperatura de 15 ºC, o sistema atinge o equilíbrio térmico a 75 ºC. Sabendo-se que o calor específico de L1 é igual a 1 cal/gºC e o de L2 é igual a x.10–2 cal/gºC, determine o valor de x. 75. UFRS Calor é absorvido por uma amostra de certa substância, em condições nas quais sua massa é mantida constante e é nulo o trabalho realizado pela amostra. O gráfico abaixo representa, em unidades arbitrárias, o calor (Q) absorvido pela amostra, como função da variação de temperatura (ΔT) que este calor provoca na mesma. Analise as seguintes afirmações, referentes a esse gráfico.
- 17. I. O calorespecífico da substância tem um valor constante na etapa entre A e B e outro valor constante na etapa entre C e D, sendo menor na etapa entre A e B. II. O calor específico da substância tem valor crescente tanto na etapa entre A e B como na etapa entre C e D. III. A linha vertical que aparece no gráfico entre os pontos B e C indica que nessa etapa a amostra sofre uma mudança de estado. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III d) Apenas I e III. e) Apenas II e III. 76. FEI-SP A oxidação de 1g de gordura, num organismo humano libera 9300 calorias. Se o nosso corpo possui 5300g de sangue, quanto de gordura deve ser metabolizado para fornecer o calor necessário para elevar a temperatura do sangue da temperatura ambiente (25 C) até a temperatura de nosso corpo (37 C)? Obs.: Supor o calor específico do sangue igual ao calor específico da água. a) 0,65g d) 68g b) 6,8g e) nenhuma das anteriores c) 65g 78. U.E. Ponta Grossa-PR O gráfico abaixo representa a relação entre a variação de temperatura de um corpo de 200 g de massa, de um determinado material, inicialmente no estado sólido, e a quantidade de calor absorvido pelo mesmo. Com base nesse gráfico, assinale o que for correto. 01. O calor específico do material no estado sólido é 200 cal/gºC.
- 18. 02. O materialpassa para o estado gasoso a 500ºC. 04. A capacidade térmica do material é 8.103 cal/ºC. 08. O calor específico do material no estado líquido é 0,5 cal/gºC. 16. O calor latente de fusão do material é 800 cal/g. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 79. FURG-RS Selecione a alternativa que complete corretamente as frases abaixo. I. Quanto maior a altitude, menor é a pressão atmosférica e ............... é a temperatura de ebulição da água. II. Durante o dia a temperatura no deserto é muito elevada, e durante a noite sofre uma grande redução. Isso ocorre em virtude do ............... calor específico da areia. III. Uma roupa escura absorve ............... quantidade de radiação que uma roupa clara. IV. A transferência de calor do Sol para a Terra é feita pelo processo de ................ A alternativa que completa corretamente as lacunas das frases é: a) menor – grande – maior – convecção b) menor – pequeno – maior – radiação c) maior – pequeno – igual – convecção d) maior – pequeno – menor – radiação e) maior – grande – menor – convecção 80. UFRJ Um calorímetro de capacidade térmica desprezível tem uma de suas paredes inclinada como mostra a figura. Um bloco de gelo, a 0ºC, é abandonado a 1,68 10–1m de altura e desliza até atingir a base do calorímetro, quando pára. Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 3,36 105 J/kg e considerando g = 10 m/s2, calcule a fração da massa do bloco de gelo que se funde. 81. Unifor-CE Uma fonte térmica fornece calor com potência constante. Ela aquece 100 g de água, de 20 ºC até 50 ºC, em 3,0 min. Para aquecer 250 g de um metal, de 25 ºC a 40 ºC, ela gasta 45 s. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/gºC, o do metal, nas mesmas unidades, vale: a) 0,50 b) 0,40 c) 0,30 d) 0,20 e) 0,10 82. Unifor-CE Um calorímetro de capacidade térmica 11 cal/ºC contém 20 g de gelo. O calor necessário para aquecer o sistema de 270 K a 300 K, em calorias, vale: a) 3,3 . 102 b) 6,3 . 102 c) 9,3 . 102 d) 2,5 . 103 e) 6,3 . 103 Dados: Calor específico do gelo = 0,50 cal/gºC Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g Calor específico da água = 1,0 cal/gºC 83. Univali-SC Você certamente já deve ter queimado os dedos ao tentar segurar uma colher de alumínio parcialmente mergulhada em uma panela que continha chá ou café bem quente. O cabo da colher, mesmo não estando em contato direto com o líquido quente, também aquece. Esta situação é um exemplo típico de: a) transferência de calor por convecção; d) correntes de convecção em um líquido; b) transferência de calor por condução; e) não ocorre transferência de calor. c) transferência de calor por irradiação;
- 19. 85. UERJ Umtécnico, utilizando uma fonte térmica de potência eficaz igual a 100 W, realiza uma experiência para determinar a quantidade de energia necessária para fundir completamente 100 g de chumbo, a partir da temperatura de 27ºC Ele anota os dados da variação da temperatura em função do tempo, ao longo da experiência, e constrói o gráfico abaixo. Se o chumbo tem calor específico igual a 0,13 J/gºC e calor latente de fusão igual a 25 J/ g, então o instante T do gráfico, em segundos, e a energia total consumida, em joules, correspondem, respectivamente, a: a) 25 e 2500 b) 39 e 3900 c) 25 e 5200 d) 39 e 6400 86. UnB-DF No experimento ilustrado na figura abaixo, uma equipe de alunos usou duas latas fechadas, cada uma com 1 kg de água armazenado em seu interior e munida de termômetro que permitia medir a temperatura da água. Uma das latas foi pintada externamente com tinta de cor preta e a outra, de cor branca. Primeiramente, as duas latas foram expostas ao Sol, em um dia sem nebulosidade, e, em seguida, recolhidas à sombra de uma árvore. As variações da temperatura da água em função do tempo encontram-se registradas no gráfico abaixo. Com o auxilio das informações apresentadas e considerando o calor específico da água igual a 1 kcal/(kg ºC), julgue os itens que se seguem.
- 20. ( ) Estandosob a sombra de uma árvore, as latas, independentemente de sua cor, absorverão as mesmas quantidades de energia luminosa. ( ) A máxima diferença de temperatura entre a água no interior da lata preta e a água no interior da lata branca foi maior que 20ºC. ( ) O valor da máxima energia térmica absorvida pela água no interior da lata preta durante a experimentação é maior que 19 kcal. ( ) Se uma terceira lata fosse acrescentada à experiência nas mesmas condições, exceto por ter sido polida externamente até que se tivesse uma superfície prateada espelhada, a curva de variação da temperatura da água no seu interior em função do tempo teria seus pontos entre as duas curvas apresentadas no gráfico acima. 87. F.M. Itajubá-MG Calcular o calor específico sensível, em cal/gºC, de 400 g de uma substância cuja relação entre a temperatura (T) em função da quantidade de calor absorvida (Q) está expressa no gráfico abaixo: a) 0,800 b) 0,075 c) 0,190 d) 0,500 e) 1,050 89. Fuvest-SP O processo de pasteurização do leite consiste em aquecê-lo a altas temperaturas, por alguns segundos, e resfriálo em seguida. Para isso, o leite percorre um sistema, em fluxo constante, passando por três etapas: I. O leite entra no sistema (através de A), a 5 C, sendo aquecido (no trocador de calor B) pelo leite que já foi pasteurizado e está saindo do sistema. II. Em seguida, completa-se o aquecimento do leite, através da resistência R, até que ele atinja 80 C. Com essa temperatura, o leite retorna a B. III. Novamente em B, o leite quente é resfriado pelo leite frio que entra por A, saindo do sistema (através de C), a 20 C.
- 21. Em condições defuncionamento estáveis, e supondo que o sistema seja bem isolado termicamente, pode- se afirmar que a temperatura indicada pelo termômetro T, que monitora a temperatura do leite na saída de B, é aproximadamente de: a) 20 C b) 25 C c) 60 C d) 65 C e) 75 C 90. UFRS A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro. I. A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo. II. A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos. III. A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. d) Apenas I e II. b) Apenas II. e) Apenas II e III. c) Apenas III. 91. Cefet-PR Considere as afirmativas abaixo: I. Quando 1 kg de água à 100ºC se transforma em vapor de água sem alteração de temperatura e sob pressão atmosférica normal, o sistema recebe calor e realiza trabalho. II. Num dia de muito calor, deixa-se funcionar, em uma cozinha fechada, uma geladeira com porta aberta para diminuir a temperatura média da cozinha. III. Durante a fusão e a vaporização de uma substância, a energia interna aumenta. É(são) correta(s) a(s) afirmativa(s): a) I e II somente. b) I e III somente. c) II e III somente. d) I somente. e) I, II e III. 92. UFR-RJ O gráfico abaixo mostra como a temperatura de um corpo varia em função do tempo, quando aquecido por uma fonte de fluxo constante de 90 calorias por minuto. Sendo a massa do corpo igual a 100 g, determine: a) o calor específico do corpo, em cal/gºC; b) a capacidade térmica do corpo, em cal/ºC. 93. UFSE O gráfico representa a temperatura de um corpo de massa 200 g que, inicialmente no estado sólido, recebe calor na razão de 1000 calorias por minuto.
- 22. O Calor latentede fusão do material que constitui esse corpo é, em cal/g, igual a: a) 10 b) 30 c) 50 d) 70 e) 100 94. Cefet-PR A geada é um fenômeno que ocorre durante a estação fria no Sul do Brasil. Esse fenômeno pode ser ilustrado no diagrama de estado da água, na transformação de: a) I para II; b) V para IV; c) III para IV; d) I para V; e) II para III. 95. Unirio Um calorímetro, de capacidade térmica desprezível, contém 200 g de água a 50ºC. Em seu interior é introduzido um bloco de ferro com massa de 200 g a 50ºC. O calor específico do ferro é 0,11 cal/gºC. Em seguida, um bloco de gelo de 500 g a 0ºC é também colocado dentro do calorímetro. O calor específico da água é de 1 cal/gºC e o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. Não há trocas de calor com o ambiente. Nestas circunstâncias, qual a temperatura de equilíbrio deste sistema, em ºC? a) 0 b) 10 c) 20 d) 30 e) 40 98. Vunesp Após assistir a uma aula sobre calorimetria, uma aluna concluiu que, para emagrecer sem fazer muito esforço, bastaria tomar água gelada, já que isso obrigaria seu corpo a ceder calor para a água até que esta atingisse a temperatura de 36,5 C. Depois, esta água seria eliminada levando consigo toda essa energia e sem fornecer nenhuma energia para o corpo, já que água ―não tem caloria‖. Considerando que ela beba, num dia, 8 copos de 250 mL de água, a uma temperatura de 6,5 C, a quantidade de calor total que o corpo cederá à água para elevar a sua temperatura até 36,5 C equivale, aproximadamente, a energia fornecida por: a) uma latinha de refrigerante light – 350 mL (2,5 kcal). b) uma caixinha de água de coco – 300 mL (60 kcal). c) três biscoitos do tipo água e sal – 18g (75 kcal). d) uma garrafa de bebida isotônica – 473 mL (113 kcal).
- 23. e) um hambúrguer,uma porção de batata frita e um refrigerante de 300 mL (530 kcal). (Considere o calor específico da água = 1 cal/g C e sua densidade = 1 g/mL.)
- 24. 102. UFRJ Duasquantidades diferentes de uma mesma substância líquida são misturadas em um calorímetro ideal. Uma das quantidades tem massa m e temperatura T, e a outra, massa 2 m e temperatura 3T/2. a) Calcule a temperatura final da mistura. b) Calcule a razão entre os módulos das variações de temperatura da massa menor em relação ao da massa maior, medidas em uma nova escala de temperatura definida por T aT b, onde a e b são constantes. 103. U. Santa Úrsula-RJ Ao contato da mão, e à temperatura ambiente de 25ºC, o mármore parece mais frio do que a madeira, porque: a) a madeira está sempre acima da temperatura ambiente; b) o mármore não alcança a temperatura ambiente; c) o calor da mão se escoa rapidamente para o mármore em virtude da grande condutibilidade térmica desse material; d) a madeira possui maior condutibilidade térmica do que o mármore; e) a capacidade térmica do mármore tem valores muito diferentes para pequenas variações de temperatura. 104. U.F. Viçosa-MG Uma mesa de madeira e uma de metal são colocadas em uma mesma sala fechada, com temperatura constante. Depois de alguns dias, um estudante entra na sala e coloca uma das mãos na mesa de madeira e a outra na de metal. O estudante afirma, então, que a mesa de metal está mais fria do que a mesa de madeira, isto é, a uma temperatura menor do que esta. Em relação a esta afirmação pode-se dizer: a) O estudante está correto. A condutividade térmica do metal é menor do que a da madeira e portanto, nesse caso, o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira. b) O estudante está correto. A condutividade térmica do metal é maior do que a da madeira e portanto, nesse caso, o metal sempre estará a uma temperatura menor do que a da madeira. c) O estudante está errado. A mesa de madeira sempre estará mais fria do que a de metal, mas isto só poderá ser verificado com o uso de um termômetro preciso. d) O estudante está errado. As duas mesas estão à mesma temperatura mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira, devido ao fato da condutividade térmica do metal ser maior do que a da madeira. e) O estudante está errado. As duas mesas estão à mesma temperatura, mas a mesa de metal parece mais fria do que a de madeira devido ao fato da condutividade térmica do metal ser menor do que a da madeira. 105. U.E. Londrina-PR Uma régua de aço, de forma retangular, tem 80 cm de comprimento e 5,0 cm de largura à temperatura de 20ºC. Suponha que a régua tenha sido colocada em um local cuja temperatura é 120ºC. Considerando o coeficiente de dilatação térmica linear do aço 11 x 10–6 ºC–1, a variação do comprimento da régua é: a) 0,088 cm b) 0,0055 cm c) 0,0075 cm d) 0,0935 cm e) 0,123 cm 106. U.E. Ponta Grossa-PR Sobre o fenômeno físico da dilatação térmica, assinale o que for correto. 01. Um relógio de pêndulo atrasa quando sofre um aumento de temperatura. 02. Os corpos ocos se dilatam de forma diferente da dos corpos maciços. 04. Uma lâmina bimetálica, quando aquecida, curva-se para o lado da lâmina de menor coeficiente de dilatação linear. 08. O coeficiente de dilatação superficial é igual a duas vezes o coeficiente de dilatação linear. 16. De 0ºC a 4ºC, a água diminui de volume e, consequentemente, sua densidade aumenta. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 107. UFRN A figura abaixo, que representa, esquematicamente, um corte transversal de uma garrafa térmica, mostra as principais características do objeto: parede dupla de vidro (com vácuo entre as duas partes), superfícies interna e externa espelhadas, tampa de material isolante térmico e revestimento externo protetor.
- 25. A garrafa térmicamantém a temperatura de seu conteúdo praticamente constante por algum tempo. Isso ocorre porque: a) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes e as trocas de calor por convecção são reduzidas devido às superfícies espelhadas; b) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são reduzidas devido às superfícies espelhadas e as trocas de calor por radiação são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes; c) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são reduzidas pelas superfícies espelhadas e as trocas de calor por convecção são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes; d) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes e as trocas de calor por radiação são reduzidas pelas superfícies espelhadas. 108. U.F. Pelotas-RS Todos sabemos que é essencial a presença de água para assegurar a existência de vida em nosso planeta. Um comportamento específico dessa importante substância garante, por exemplo, que o ―simpático‖ urso da figura tente garantir sua refeição, apanhando o peixinho que nada em um lago, abaixo da camada de gelo. A formação dessa camada de gelo na superfície do lago, permitindo que a fauna e a flora permaneçam vivas em seu interior líquido, deve-se: a) à dilatação irregular da água, que atinge densidade máxima à temperatura de 4ºC; b) ao elevado calor específico da água, que cede grandes quantidades de calor ao sofrer resfriamento; c) à grande condutividade térmica do gelo, que permite ao sol continuar a aquecer a água do lago; d) à temperatura de solidificação da água, que permanece igual a 0ºC, independente da pressão a que ela está submetida; e) ao elevado calor latente de solidificação da água, que cede grandes quantidades de calor ao passar ao estado sólido. 109. PUC-PR Sobre a dilatação térmica dos corpos, é correto afirmar: I. A água, ao ser aquecida, sempre diminui de volume. II. Quando uma chapa metálica com um furo se dilata, o furo diminui. III. O aumento do comprimento de uma haste metálica é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente a afirmativa II é verdadeira. c) Somente a afirmativa III é verdadeira.
- 26. d) As afirmativasII e III são verdadeiras. e) As afirmativas I e III são verdadeiras. 110. FURG-RS As moléculas da água no estado cristalino (gelo) se organizam em estruturas hexagonais com grandes espaços vazios. Ao ocorrer a fusão, essas estruturas são rompidas e as moléculas se aproximam umas das outras, ocasionando redução no volume da substância. O aumento na densidade ocorre inclusive na fase líquida, de 0 a 4ºC. O texto acima explica o conceito de: a) calor especifico; d) capacidade térmica; b) evaporação; e) dilatação aparente. c) dilatação anômala; 111. FURG-RS Uma chapa metálica tem um orifício circular, como mostra a figura, e está a uma temperatura de 10ºC. A chapa é aquecida até uma temperatura de 50ºC. Enquanto ocorre o aquecimento, o diâmetro do orifício: a) aumenta continuamente; b) diminui continuamente; c) permanece inalterado; d) aumenta e depois diminui; e) diminui e depois aumenta. 112. Unirio A figura ao lado representa um corte transversal numa garrafa térmica hermeticamente fechada. Ela é constituída por duas paredes. A parede interna é espelhada em suas duas faces e entre ela e a parede externa existe uma região com vácuo. Como se explica o fato de que a temperatura de um fluído no interior da garrafa mantém-se quase que inalterada durante um longo período de tempo?
- 27. a) A temperaturasó permanecerá inalterada, se o líquido estiver com uma baixa temperatura. b) As faces espelhadas da parede interna impedem totalmente a propagação do calor por condução. c) Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o calor que chega por irradiação, e a região de vácuo evita a propagação do calor através da condução e convecção. d) Devido à existência de vácuo entre as paredes, o líquido não perde calor para o ambiente através de radiação eletromagnética. e) Qualquer material plástico é um isolante térmico perfeito, impedindo, portanto, toda e qualquer propagação de calor através dele.