Testes
Testes
01. Determine a soma dos números associados às alternativas
em que as temperaturas, expressas em diferentes escalas ter-mométricas, são equivalentes:
01) 20oC = 68oF 02) 77 K = -196oC 04) 4oF = -20oC 08) 10oRe = 20oF 16) 810oF = 640 K 32) 773 K = 932oF
02. (PUC-PR) Dois termômetros graduados em Celsius e
Fahre-nheit medem simultaneamente a temperatura de um vaso com água quente. Se os termômetros acusam uma diferença de 50° na leitura, qual a temperatura em °C da água?
a) 20oC
b) 22,5oC
c) 25oC
d) 27,5oC
e) 30oC
03. (UFSC) Na temperatura de ebulição da água, um
termô-metro de escala X marca 250oX. Na temperatura de solidificação
da água, o mesmo termômetro marca -50oX. Qual a temperatura
na escala X que corresponde a 22oC?
04. (PUC-PR) Numa escala X, as convenções são 5oX para o
ponto do gelo e 85o para o ponto do vapor. Para converter a
leitura X em leitura C (Celsius) devemos usar: a) C = 4X - 5
b) C = c) C = d) C = X - 5 e) C =
05. (UC-PELOTAS) Assinale a proposição incorreta:
a) Se dois corpos estão em equilíbrio térmico, então eles estão à mesma temperatura.
b) Temperatura mede a quantidade de calor contido em um corpo.
c) O zero absoluto corresponde a -273,15oC.
d) A temperatura de ebulição da H2O, sob pressão normal, é
de 212 F.
e) As escalas Celsius e Fahrenheit coincidem na leitura de -40o.
06. (PUC-PR) Na figura a seguir temos dois termômetros: um
graduado na escala Celsius, e outro numa escala “x”. A corres--pondência entre os pontos fixos é mostrada na figura. A equação de conversão das temperaturas é:
5x -25 4 4x -20 5 a) Tx = Tc + 50 b) Tx = Tc - 50 c) Tx = Tc + 50 d) Tx = Tc - 50 e) Tx = Tc + 50
07. (CEFET-PR) Se dois corpos A e B estiverem em equilíbrio
térmico com um terceiro C, conclui-se que: a) os 3 corpos estão em repouso.
b) os corpos A e B estão na mesma temperatura.
c) a diferença de temperatura entre os corpos é não nula. d) a temperatura de C é a media das temperaturas de A e B. e) a temperatura de C é menor que A de B.
08. Duas escalas termométricas x e y estão relacionadas
pe-lo diagrama a seguir. A equação de conversão entre elas é y = ax + b. Calcular o valor de a.
10. (SUPRA-SC) Um estudante de enfermagem da Univali
ob-serva que a temperatura de certo paciente variou, num período, 5ºC. A variação correspondente na escala Fahrenheit será de: a) 4o F
b) 9o F
c) 12o F
d) 13o F
e) 18o F
09. Comparando-se a escala X de um termômetro com a escala
Celsius obteve-se o gráfico abaixo. A equação de conversão entre as escalas oC e oX é:
Desafio
Desafio
01. (ITA-SP) A tomar a temperatura de um paciente, um médico
só dispunha de um termômetro graduado em graus Fahrenheit. Para se precaver, ele fez antes alguns cálculos e marcou no termômetro a temperatura correspondente a 42 oC
(temperatu-ra crítica do corpo humano). Em que posição da escala do ter-mômetro ele marcou essa temperatura?
a) 106,2 b) 107,6 c) 102,6 d) 180,0 e) 104,4
02. O gráfico mostra como se relacionam as indicações de
um termômetro graduado na escala X e as de um termômetro graduado na escala Celsius.
a) Estabeleça a equação de conversão entre as indicações dos dois termômetros.
b) Determine a indicação do termômetro graduado na escala X para o ponto do gelo e para o ponto do vapor.
c) Qual a indicação do termômetro graduado na escala X que corresponde a 50 oC.
03. Um termômetro defeituoso marca -2 oC para o ponto de gelo
e 103 oC para o ponto de vapor. Pede-se:
a) Estabeleça uma fórmula de correção entre as temperaturas erradas (θe) e as temperaturas corretas (θc);
b) Qual a indicação do termômetro para um corpo cuja tem--peratura correta é 70oC;
c) Há uma temperatura para qual esse termômetro dispensa correção. Qual é ela?
04.4. ATEC-SP) Construi-se um alarme de temperatura
basea--do em uma coluna de mercúrio e um sensor de passagem, como sugere a figura.
A altura do sensor óptico (par laser-detetor), em relação ao nível H, pode ser regulada de modo que, à temperatura desejada, o mercúrio impeça a chegada de luz no detetor, disparando o alarme. Calibrou-se o termômetro usando os pontos principais da água e um termômetro auxiliar, graduado na escala Celsius, de modo que a 0 oC a altura da coluna de mercúrio é igual a 8
cm, enquanto a 100 oC a altura é de 28 cm. A temperatura do
ambiente monitorado não deve exceder 60 oC. O sensor óptico
(par laser-detetor) deve, portanto, estar a uma altura de: a) H = 20 cm
b) H = 10 cm c) H = 12 cm d) H = 6 cm e) H = 4 cm
11. Numa dilatação linear, a variação do comprimento ∆l de
uma barra:
01) É diretamente proporcional ao comprimento inicial para a mesma variação de temperatura e para um mesmo mate-rial;
02) Independe do material de que a barra é feita;
04) É diretamente proporcional à variação da temperatura para o mesmo comprimento inicial e para o mesmo material; 08) Independe da variação da temperatura;
16) Independe do comprimento inicial.
12. (ACAFE) Uma barra metálica, inicialmente a 20oC, é
aque--cida até 260oC e sofre uma dilatação igual a 0,6% do seu
com-primento inicial. Determine em oC-1, o coeficiente de dilatação
linear médio do metal nesteintervalo de temperatura.
13. (UFPR) Um cilindro maciço de aço tem o diâmetro de 5,004
cm e um anel de latão tem diâmetro interno de 5,000 cm, ambos a 20oC. Sendo o coeficiente de dilatação linear do aço 1,2.10-5oC-1
e o do latão é 2,0.10-5 oC-1, assinale as proporções verdadeiras:
01) Para que se possa encaixar o cilindro no anel, ambos à mesma temperatura, é necessário aquecê-los;
02) O anel não se encaixará no cilindro, qualquer que seja a temperatura;
04) Pode-se encaixar o anel, apenas resfriando o cilindro;
T
T
estes
estes
08) O anel se soltará se, depois de encaixado à mesma tem-peratura, o conjunto for resfriado;
16) Se, após ser encaixado à mesma temperatura, o conjunto for aquecido suficientemente, o anel se soltará;
32) Aquecendo somente o anel, será possível encaixá-lo no cilindro.
14. (ACAFE) Durante o aquecimento de uma placa de alumínio
com um furo no centro, as dimensões da placa: a) ficam constantes e as do furo diminuem; b) e as do furo diminuem;
c) aumenta e a dos furos diminuem;
d) aumentam e as do furo permanecem constantes; e) e as do furo aumentam.
15. (UFPR) Os coeficientes de dilatação térmica, linear,
super--ficial e volumétrico para pequenas variações de temperatura e num material isótropo, estão relacionados entre si, sendo as seguintes as relações existentes.
a) β = 3α e γ = 2α b) α = 3β e α = 2γ c) β = 2α e γ = 3α d) β = 3γ e α = 2γ e) γ = 3β e α = 2β
16. (MARINGÁ) A plataforma P, sustentada pelos pilares A e B,
deve manter-se sempre na horizontal. Sendo LA e LB os
com--primentos dos pilares a 0°C e αA e αB os respectivos coeficientes
de dilatação, para que tal aconteça, devemos ter: a)
b) c) d) e) n.d.a.
17. (PUC-PR) A figura a seguir nos mostra um par bimetálico
de aço e zinco. O coeficiente de dilatação linear do zinco é aproximadamente o dobro do coeficiente do aço. Quando o aquecermos, poderemos afirmar que o seu aspecto será:
18. (UFCE) Um disco metálico tem 100 cm2 de área a 0oC.
Quando a 100oC, a área do disco é 100,2 cm2, o coeficiente de
dilatação volumétrica do metal vale K . 10-5 oC-1. Obter o valor
de K.
19. (UF-VIÇOSA-MG) A figura representa a variação do
com--primento de uma determinada barra homogênea. O valor do coeficiente de dilatação linear do material que é constituída a barra é : a) 5 . 10-4oC-1 b) 1 . 10-3oC-1 c) 5 . 10-5oC-1 d) 1 . 10-4oC-1 e) 5 . 10-3oC-1
20. O volume de um bloco metálico sofre aumento de 0,6%
quando sua temperatura varia de 200 oC. O coeficiente de
di--latação linear médio desse metal, em oC-1, vale:
a) 1,0 . 10-5 b) 3,0 . 10-5 c) 1,0 . 10-4 d) 3,0 . 10-4 e) 3,0 . 10-3
Desafio
Desafio
05 (MACKENZIE) Na realização de uma experiência, foram
aquecidas duas barras metálicas A e B, construindo-se o gráfico dado. Esse gráfico mostra a variação do comprimento L das em função da temperatura θ. A relação , entre o coeficiente de dilatação linear do material barra A e o coeficiente de dilatação linear do material da barra B, é:
a) 1/3 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 3
06. (UNIVEST-SP) Um arame é encurvado em forma de um
aro circular de raio R, tendo porem uma folga d entre suas
extremidades, conforme indica a figura. Aquecendo-se esse arame, é correto afirmar que a medida de R e a medida de d,
respectivamente:
a) aumentará - não se alterará b) aumentará - aumentará c) aumentará - diminuirá d) não se alterará - aumentará e) não se alterará - diminuirá
07. (FUVEST) Considere uma chapa de ferro circular, com um
orifício circular concêntrico. À temperatura inicial de 30 oC, o
orifício tem um diâmetro de 1,0 cm. A chapa é então aquecida a 330 oC.
a) Qual a variação do diâmetro e da área do furo, se o coefi-ciente de dilatação térmica linear do ferro é 12.10-6oC-1?
b) A variação da área do furo depende do diâmetro da cha-pa?
08. (FGV) Suponha que você encontrasse nesta prova o
se-guinte teste:
Com relação ao fenômeno da dilatação térmica nos sólidos, é correto afirmar que:
a) toda dilatação, em verdade, ocorre nas três dimensões: largura, comprimento e altura.
b) quando um corpo que contém um orifício dilata, as dimensões do orifício dilatam também.
c) os coeficientes de dilatação linear, superficial e volumétrica, em corpos homogêneos e isótropos, guardam, nesta ordem, a proporção de 1 para 2 para 3.
d) a variação das dimensões de um corpo depende de suas dimensões iniciais, do coeficiente de dilatação e da variação de temperatura sofrida.
e) coeficientes de dilatação são grandezas adimensionais e dependem do tipo de material que constitui o corpo. Naturalmente, a questão deveria ser anulada, por apresentar, ao todo:
a) nenhuma alternativa correta. b) duas alternativas corretas. c) três alternativas corretas. d) quatro alternativas corretas. e) todas as alternativas corretas.
21. Um frasco de vidro, cuja capacidade a 20oC é 1000 cm3, está
completamente cheio com um líquido X. O conjunto foi aquecido de 20oC a 120oC, extravasando 10 cm3. Podemos afirmar que:
(Dado: αvidro = 8.10-6oC-1)
01) O coeficiente de dilatação aparente do líquido é 10-4 oC-1
02) A dilatação do recipiente é igual a 2,4 cm3.
04) A dilatação real do líquido é igual a 12,4 cm3.
08) O coeficiente de dilatação real do líquido é 1,24.10-4 oC-1.
22. (UFRN) Suponha um recipiente com capacidade de 1,0 litro
cheio com um líquido que tem o coeficiente de dilatação volu-métrica duas vezes maior que o coeficiente do material do
re-cipiente. Qual a quantidade de líquido que transbordará quando o conjunto sofrer uma variação de temperatura de 30oC? (Dado:
coeficiente de dilatação volumétrica do líquido = 2.10-5/oC).
a) 0,01 cm3
b) 0,09 cm3
c) 0,30 cm3
d) 0,60 cm3
e) 1,00 cm3
23. (PUC-RS) Um recipiente contém certa massa de água na
temperatura inicial de 2oC, na pressão normal; quando é
aque--cido, sofre uma variação de temperatura de 3oC. Pode-se
afir--mar que, nesse caso, o volume da água : a) Diminui e depois aumenta
b) Aumenta e depois diminui c) Diminui
d) Aumenta
e) Permanece constante
24. (UBERLÂNDIA-MG) Você enche totalmente o tanque de
ga-solina do seu carro e o estaciona ao sol. Ao voltar, verifica que uma certa quantia de gasolina derramou. Você conclui que: a) Só a gasolina dilatou.
b) A quantia de gasolina derramada representa sua dilata-ção.
c) A dilatação real da gasolina foi maior que a do tanque. d) O tanque se dilatou mais que a gasolina.
e) O coeficiente de dilatação da gasolina é menor que o coefi-ciente de dilatação volumétrica do material do tanque.
T
T
estes
estes
25. (MARINGÁ) Aquecendo-se determinada massa de água de
0oC a 4oC, sob pressão normal, podemos afirmar que:
01) O volume e a massa aumentam. 02) O volume e a densidade aumentam. 04) O volume e a massa diminuem.
08) O volume diminui e a densidade aumenta. 16) A massa permanece constante.
32) O volume aumenta e a densidade diminui. 64) O volume diminui e a massa aumenta.
26. (UEPG) Um balão está completamente cheio de mercúrio
a 0oC. Nesta temperatura, seu volume é 100 cm3. Sendo o
coeficiente de dilatação linear do vidro 9.10-6/oC e o coeficiente
de dilatação real do mercúrio 180.10-6/oC, o volume de mercúrio
que extravasará, quando o conjunto for aquecido a 10°C, será: a) 2,05 cm3
b) 4 cm3
c) 1,04 cm3
d) 1,53 cm3
e) 0,153 cm3
27. (OSEC) Um recipiente de ferro tem coeficiente de dilatação
linear 12 . 10-6(oC)-1. Ele está a 0oC e totalmente cheio de um
líquido cujo volume é 120 cm3. Ao se aquecer o conjunto a
200oC, extravasam 12cm3 do líquido. O coeficiente de dilatação
real do líquido vale:
28. (UF GOIÁS) Um recipiente contém 100 cm3 de mercúrio
a 30oC. O coeficiente de dilatação do mercúrio é 1,8.10-4oC-1.
No gráfico, está representado o volume do recipiente quando o conjunto é aquecido até 80°C. Nessas condições, o nível do líquido no interior do recipiente desce, sobe ou permanece constante? Prove.
29. (UEPA) Um recipiente de vidro encontra-se completamente
cheio de um líquido a 0oC. Quando se aquece o conjunto até
80oC, o volume do líquido que transborda corresponde a 4% do
volume que o líquido possuía a 0oC. Sabendo que o coeficiente
de dilatação volumétrica do vidro é 27.10-6 /oC, o coeficiente de
dilatação real do líquido vale: a) 27.10-7/oC
b) 127.10-7/oC
c) 473.10-6/oC
d) 500.10-6/oC
30. A respeito da água, julgue as afirmativas a seguir:
I. A mesma específica da água é mínima a 4oC.
II. A água não dilata entre 0oC e 4oC.
III. De 0oC a 4oC o volume da água diminui com o
aquecimen-to.
IV. A massa específica da água cresce de 0oC a 4oC e depois
decresce de 4oC em diante.
Quais são afirmativas verdadeiras (V) e quais são falsas (F)?
31. (UDESC) Um recipiente para líquidos, com capacidade para
120 litros, é completamente cheio a uma temperatura de 10oC.
Esse recipiente é levado para um local onde a temperatura é de 30oC. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido
igual a 1,2.10 -3 oC -1, considerando desprezível a variação de
volume do recipiente, a quantidade de liquido derramado é: a) 5,76
b) 2,88 c) 0,24 d) 0,024 e) 4,32
32. Um copo de vidro de capacidade 100 cm3, a 20,0o C, contém
98,0 cm3 de mercúrio a essa temperatura. O mercúrio começará
a extravasar quando a temperatura do conjunto, em oC, atingir o
valor de: (Dados: coeficientes de dilatação cúbica do mercúrio = 180.10-6/oC e do vidro = 9,00.10-6/oC).
Desafio
Desafio
09. (UFRJ) Pela manhã, com temperatura de 10oC, João
en-cheu completamente o tanque de seu carro, cuja capacidade é de 50 litros, com gasolina e pagou R$ 33,00. Logo após o estacionamento, deixou o carro no mesmo local, só voltando para buscá-lo mais tarde, quando a temperatura atingiu a mar-ca de 30oC. Sabendo-se que o combustível extravasou, que o
tanque praticamente não se dilatou e que a gasolina custava na época R$ 1,10, o litro, quanto João perdeu em dinheiro? É dado o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina, que é igual a 1,1.10 -3oC-1.
10. Um motorista foi surpreendido por uma pane seca em seu
carro, isto é, total falta de combustível no tanque. Empurrou então seu carro até um posto de abastecimento, onde o frentis--ta colocou 50 litros de gasolina, preenchendo completamente o tanque, à temperatura de 20oC. Tendo deixado o carro
esta--cionado ao sol, no próprio posto, onde a temperatura chegou a 30oC no decorrer do dia, o motorista constatou, ao voltar,
que uma parte da gasolina transbordara. Sendo 1,8.10-5 oC-1
o coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feito o tanque e 1,2.10 -3oC-1 o coeficiente de dilatação térmica
volumétrica da gasolina, determine o volume de gasolina que transbordou.
11. Um frasco de vidro tem capacidade volumétrica de 540 cm3
a 20oC. Verifica-se que, colocando um volume determinado de
mercúrio a 20oC, qualquer que seja a variação de temperatura,
o volume da parte vazia do frasco não se altera. Sendo 9,0.10-6 oC-1 o coeficiente de dilatação linear do vidro e 180.10-6oC-1 o
coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio, determine o volume de mercúrio a 20 ºC colocado no frasco.
33. (UFSC) Uma barra de ferro de 500 g de massa deve ser
aquecida de 20oC a 220oC. Determine a quantidade de calor que
a barra deve receber. Considere c = 0,11 cal/goC
34. (CEFET-PR) Dois corpos, um de alumínio e outro de cobre,
têm a mesma massa. O calor específico do alumínio é de 0,22 cal/goC e o do cobre 0,094 cal/goC. Se ambos recebem a mesma
quantidade de calor e não mudam de estado físico, podemos afirmar que:
T
T
estes
estes
a) Os dois corpos aumentam as suas temperaturas em valores iguais.
b) O corpo de alumínio sofre maior variação de temperatura. c) O corpo de cobre sofre maior variação de temperatura. d) As temperaturas de ambos não sofrem alterações.
35. Um corpo de massa 50g recebe 300 cal e a sua temperatura
se eleva de -10oC até 20oC. Determine:
a) A capacidade térmica do corpo. b) O calor específico do material.
36. (PUC-PR) Misturando 400g de água a 10oC, com 100g de
água, a 60oC, em um calorímetro ideal, calcular a temperatura
final da mistura, em oC.
37. (PUC-PR) Um corpo de 200g de massa e calor específico
0,2 cal/goC e a 60oC, é colocado dentro de um recipiente
adia--bático, contendo 100g de um líquido de calor específico 0,6 cal/ goC e a 10oC. Calcular, em graus Celsius, a temperatura final
de equilíbrio térmico.
38. (UFPR) Num dia frio, uma pessoa deseja aquecer as mãos
esfregando uma contra a outra. Suponha que 40% da energia muscular gasta pela pessoa, seja transformada em calor que aquece as mãos. Considere, ainda, que a massa total aquecida das mãos seja equivalente a 100 gramas, que elas tenham um calor específico médio equivalente a 0,80 cal/goC e que a sua
temperatura média varie de 10oC. Determine a energia muscular
dispendida, em quilocalorias.
39. (MARINGÁ) Dois corpos, de massas diferentes, estão
à mesma temperatura inicial. Após receberem uma mesma quantidade de calor, ambos chegam à mesma temperatura final. Podemos concluir que:
a) As massas são diretamente proporcionais aos calores es-pecíficos.
b) Os calores específicos dos dois corpos são iguais. c) As capacidades térmicas dos dois corpos são iguais. d) Os calores específicos são diretamente proporcionais à
temperatura final.
e) Não é possível, nestas condições, atingir a mesma tempe-ratura final.
40. A temperatura de dois corpos M e N, de massas iguais a 100g
cada, varia com o valor recebido como indica o gráfico a seguir. Colocando N a 10oC em contato com M e 80oC e admitindo que
a troca de calor ocorra somente entre eles, a temperatura de equilíbrio térmico em oC, será:
a) 60 b) 50 c) 40 d) 30 e) 20 a) 50 b) 60 c) 70 d) 80 e) 90
41. (UFPR) Dois corpos de massas diferentes estão
inicial--mente em contato térmico, de modo que suas temperaturas são iguais. Em seguida, isola-se um do outro e ambos recebem a mesma quantidade de calor de uma fonte térmica. A respeito de suas temperaturas imediatamente após esta operação, é correto afirmar que:
01) Devem ser iguais.
02) Serão iguais, se os dois corpos tiverem igual volume. 04) Seriam iguais, se suas capacidades caloríficas fossem
iguais.
08) Somente seriam iguais, se o calor específico de um corpo fosse igual ao do outro.
16) Seriam as mesmas, se os corpos tivessem a mesma massa e o mesmo calor específico.
42. Consideremos dois corpos de substâncias diferentes e de
mesma massa, que recebem a mesma quantidade de calor. A variação de temperatura é:
a) Maior no corpo de menor calor específico. b) Maior no corpo de maior calor específico.
c) Maior no corpo que tiver inicialmente temperatura menor. d) Maior no corpo que tiver inicialmente temperatura menor. e) Igual para os dois corpos.
43. (ACAFE) Um martelo de 2 kg, movendo-se a 50 m/s, golpeia
uma bola de chumbo de 100g em uma bigorna. Se metade da energia cinética do martelo for aquecer o chumbo, qual será a variação de temperatura do chumbo, considerando-se que seu calor específico é 0,031 cal/goC?
a) 96,5oC
b) 78,3oC
c) 65,4oC
d) 52,9oC
e) 40,5oC
44. (ACAFE) Um aquecedor eleva a temperatura de 360 g de
água de 25oC para 30oC em 30 segundos. Para aumentar a
tem-peratura de 900 g de álcool de 20oC para 30oC, o tempo gasto
por este mesmo aquecedor, é representado pela alternativa: (Dados: calor especifico da água 1 cal/goC - calor específico do
álcool 0,6 cal/oC)
Desafio
Desafio
12. (MACKENZIE) Uma fonte térmica fornece calor, a razão
constante, a 200 g de uma substância A (calor específico =
0,3 cal/goC) e, em 3 minutos, eleva sua temperatura em 5oC.
Essa mesma fonte, ao fornecer calor a um corpo B, eleva sua
temperatura em 10oC, após 15 minutos. A capacidade térmica
do corpo B é: a) 150 cal/oC b) 130 cal/oC c) 100 cal/oC d) 80 cal/oC e) 50 cal/oC
13. (UNICAMP) Um escritório tem dimensões iguais a 5m x
5m x 3m e possui paredes bem isoladas. Inicialmente a tem--peratura no interior do escritório é de 25oC. Chegam então as
quatro pessoas que nele trabalham e cada uma liga seu micro--computador. Tanto uma pessoa como um microcomputador dissipam, em média, 100 W cada, na forma de calor. O aparelho de ar-condicionado instalado tem a capacidade de diminuir em 5oC a temperatura do escritório em meia hora, com as pessoas
presentes e os micros ligados. A eficiência do aparelho é de 50%. Considere o valor específico do ar igual a 1.000 J/kgoC e
sua densidade igual a 1,2 kg/m3.
a) Determine a potencia elétrica consumida pelo aparelho de ar condicionado.
b) O aparelho de arcondicionado é acionado automaticamen-te quando a temperatura do ambiente atinge 27oC, abaixando-a
para 25oC. Quanto tempo depois da chegada das pessoas
no escritório o aparelho é acionado?
14. (ITA-SP) Na determinação do calor especifico de um metal,
aqueceu-se uma amostra de 50 gramas desse metal a 98oC e a
amostra aquecida foi rapidamente transferida a um calorímetro de cobre bem isolado. O calor especifico do cobre é 0,093 cal/goC
e a massa de cobre no calorímetro é de 150 gramas. No interior do calorímetro há 200 gramas de água, cujo calor especifico é de 1,0 cal/goC. A temperatura do calorímetro e da água antes de
receber a amostra aquecida era de 21oC. Após receber amostra
e restabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura atingiu 24,6oC.
Determine o calor especifico do metal em questão.
15. (FUVEST) Uma caixa d’água C, com capacidade de 100
litros, é alimentada, através do registro R1, com água fria a 15oC, tendo uma vazão regulada para manter sempre
constante o nível de água na caixa. Uma bomba B retira 3 /min de água da caixa e os faz passar por um aquecedor elétrico A (inicialmente desligado). Ao ligar-se o aquece-dor, a água é fornecida, à razão de 2 /min, através do registro R2, para uso externo, enquanto o restante da água
aquecida retorna à caixa para não desperdiçar energia. No momento em que o aquecedor, que fornece uma potência constante, começa a funcionar, a água, que entra nele a 15oC, sai a 25oC. A partir desse momento, a temperatura
da água na caixa passa então a aumentar, estabilizando--se depois de algumas horas. Desprezando perdas térmi-cas, determine, após o sistema passar a ter temperaturas estáveis na caixa e na saída para o usuário externo:
a) A quantidade de calor Q, em J, fornecida a cada minuto pelo aquecedor.
b) A temperatura final T2, em ºC, da água que sai pelo registro
R2 para uso externo.
c) A temperatura final TC, em ºC, da água na caixa.
16. (UERJ) Uma torre de aço, usada para transmissão de
televisão, tem altura de 50 m quando a temperatura ambien--te é de 40ºC. Considere que o aço dilata-se, linearmente, em média, na proporção de 1/100.000, para cada variação de 1ºC. À noite, supondo que a temperatura caia para 20ºC, a variação de comprimento da torre, em centímetros, será de:
17. (UERJ) Um forno de microondas produz ondas
eletro--magnéticas, todas com a mesma freqüência de 2,45.109 Hz.
Basicamente, é a energia dessas ondas que irá aquecer os alimentos. Ao utilizar o microondas para aquecer 200g de água de um copo, o pai verificou que a temperatura dessa água foi elevada de 20ºC a 70ºC. Suponha que as microondas forneçam 10 kcal/min à água e despreze a capacidade térmica do copo. a) Calcule o tempo gasto para aquecer a água do copo de 20ºC
até 70ºC.
b) Determine o comprimento de onda dessas microondas no ar.
18. (UERJ) Um motorista abasteceu seu carro às 7 horas da
manhã, quando a temperatura ambiente era de 15ºC, e o deixou estacionado por 5 horas, no próprio posto. O carro permane-ceu completamente fechado, com o motor desligado e com as duas lâmpadas internas acesas. Ao final do período de esta-cionamento, a temperatura ambiente era de 40ºC. Considere as temperaturas no interior do carro e no tanque de gasolina sempre iguais à temperatura ambiente. Ao estacionar o carro, a gasolina ocupava uma certa fração f do volume total do tanque de combustível, feito de aço. Estabeleça o valor máximo de f para o qual a gasolina não transborde quando a temperatura atinge os 40ºC.
Dados: Massa específica da gasolina: µg = 0,8 g/cm3
Coeficiente expansão volumétrica gasolina: γg = 9,0.10-4ºC-1
Dimensões do tanque de gasolina: comprimento (C) = 50 cm; largura (L) = 50 cm; altura (H) = 20 cm
b) A massa m de gelo, inicialmente a -10ºC, necessária para que o equilíbrio ocorra a 32ºE.
c) O valor da aresta do cubo da liga metálica a 32ºE.
Dados: Coeficiente de dilatação linear da liga metálica: 2,5.10-5ºC-1
Calor específico da liga metálica: 0,20 cal/gºC Calor específico do gelo: 0,55 cal/gºC Calor específico da água: 1,00 cal/gºC Calor latente de fusão da água: 80 cal/g Massa específica da água: 1 g/cm3
Temperatura de fusão da água na escala E: -16ºE. Temperatura de ebulição da água na escala E: +64ºE.
Gabarito
Gabarito
0
1
2
3
4
5
6
7 8 9
0
35 B 16 C
B A B 4
*
1 B 05
*
53 E
C C A 03 C
2 A 15 C
A
C 24 E
*
* E
3
*
B
*
*
C
* 20 30 02 C
4 D 20 A
A
E
5
12. a = 2,5.10-5 27. g = 5,36.10-4 °C-1 28. SOBE 30. F, F, V, V 32. 140°C 33. 11 000 cal 35. a) c = 10 cal/g °C b) c = 0,2 cal/g °CGabarito Desafio
Gabarito Desafio
05. d 06. e 07. a) 3,6.10-3 cm b) não 08. d 09. R$ 1,21 10. 0,573l 11. 81 cm3 12. a 13. a) 2100 W b) 3 min e 45s 14. c=0,21 cal/g ºC 15. a)1,2.105 J b)T2 = 30ºC c) TC =20ºC 16. 10-2 m 17. a) 60s b) 0,122 m 18. f= 97,8% 19. a) TC/5 =(TE + 16 )/ 4 b)100g c) 99,9 mm19. Uma experiência é realizada em um recipiente termicamen-te
isolado, onde são colocados: 176,25 ml de água a 293 K; um cubo de uma liga metálica homogênea com 2,7 kg de massa, aresta de 100 mm, a 212 F; e um cubo de gelo de massa m, a -10ºC. O equilíbrio térmico é alcançado a uma temperatura de 32ºE, lida em um termômetro graduado em uma escala E de temperatura. Admitindo que o coeficiente de dilatação linear da liga metálica seja constante no intervalo de temperaturas da experiência, determine:
a) A equação de conversão, para a escala Celsius, de uma temperatura tE, lida na escala E.
