Apoio à aprendizagem de Física: Questões de Termologia resolvidas

01 - (MACK SP)

Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico.

As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.

Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17ºA, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente,

a) 0ºB e 7ºC

b) 0ºB e 10ºC

c) 10ºB e 17ºC

d) 10ºB e 27ºC

e) 17ºB e 10ºC

02 - (UNESP)

Um termoscópio é um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variação da altura da coluna de um líquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscópio estava submetido era de 10 ºC, ele indicava uma altura de 5 mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25 mm, a temperatura era de 15 ºC.

Quando a temperatura for de 20 ºC, a altura da coluna de líquido, em mm, será de

a) 25.

b) 30.

c) 35.

d) 40.

e) 45.

03 - (UFTM)

Um casal de norte-americanos visitou a Bahia e experimentou o tradicional acarajé, aprendendo que lá, quente, além do que se espera para essa palavra, pode ser traduzido como muuuuito apimentado! De qualquer modo, gostaram dessa comida, gostaram tanto, que pediram a receita. Para a versão apimentada da palavra “quente”, não tiveram dificuldades para a tradução, entretanto, para expressar a temperatura de 200 ºC na qual os bolinhos eram fritos, tiveram que realizar uma conversão, encontrando o valor em Fahrenheit, correspondente a

a) 93 ºF.

b) 168 ºF.

c) 302 ºF.

d) 392 ºF.

e) 414 ºF.

04 - (UEPG PR)

A temperatura é uma das grandezas físicas mais conhecidas dos leigos. Todos os dias boletins meteorológicos são divulgados anunciando as prováveis temperaturas máxima e mínima do período. A grande maioria da população conhece o termômetro e tem o seu próprio conceito sobre temperatura. Sobre temperatura e termômetros, assinale o que for correto.

01. A fixação de uma escala de temperatura deve estar associada a uma propriedade física que, em geral, varia arbitrariamente com a temperatura.

02. Grau arbitrário é a variação de temperatura que provoca na propriedade termométrica uma variação correspondente a uma unidade da variação que esta mesma propriedade sofre quando o termômetro é levado do ponto de fusão até o ponto de ebulição da água.

04. Temperatura é uma medida da quantidade de calor de um corpo.

08. A água é uma excelente substância termométrica, dada a sua abundância no meio ambiente.

16. Dois ou mais sistemas físicos, colocados em contato e isolados de influências externas, tendem para um estado de equilíbrio térmico, que é caracterizado por uma uniformidade na temperatura dos sistemas.

05 - (PUC RJ)

Temperaturas podem ser medidas em graus Celsius (ºC) ou Fahrenheit (ºF). Elas têm uma proporção linear entre si. Temos: 32 Fº = 0 ºC; 20 ºC = 68 ºF. Qual a temperatura em que ambos os valores são iguais?

a) 40

b) –20

c) 100

d) –40

e) 0

06 - (FEPECS DF)

Observe a tabela:

Não satisfeito com as escalas termométricas existentes, um estudante resolveu adotar uma chamada denominada Rio2016 para medir temperatura, obtendo a tabela acima. Nessa tabela estão representados os pontos de gelo e de vapor, os valores adotados para a escala Rio2016 (t_Rio2016), os valores conhecidos da escala Celsius (t_C) e as alturas da coluna (h(mm)) do líquido termométrico de determinado termômetro.

A relação entre as temperaturas nas duas escalas, sendo t_Rio2016 = f(t_C), é:

a) t_Rio2016 = 1,4t_C - 10

b) t_Rio2016 = 1,4t_C + 20

c) t_Rio2016 = 1,4t_C - 20

d) t_Rio2016 = 1,2t_C - 20

e) t_Rio2016 = 1,2t_C + 20

07 - (UERJ)

A figura abaixo representa um retângulo formado por quatro hastes fixas.

Considere as seguintes informações sobre esse retângulo:

• sua área é de 75 cm² à temperatura de 20 ºC;

• a razão entre os comprimentos iniciais de A e B é igual a 3;

• as hastes A são constituídas de um mesmo material, e as hastes B de outro;

• a relação entre os coeficientes de dilatação desses dois materiais equivale a 9.

Admitindo que o retângulo se transforma em um quadrado à temperatura de 320 ºC, calcule, em ºC^–1, o valor do coeficiente de dilatação linear do material que constitui as hastes menores.

08 - (UFG GO)

Deseja-se acoplar um eixo cilíndrico a uma roda com um orifício circular. Entretanto, como a área da seção transversal do eixo é 2,0% maior que a do orifício, decide-se resfriar o eixo e aquecer a roda. O eixo e a roda estão inicialmente à temperatura de 30ºC. Resfriando-se o eixo para –20ºC, calcule o acréscimo mínimo de temperatura da roda para que seja possível fazer o acoplamento. O eixo e a roda são de alumínio, que tem coeficiente de dilatação superficial de 5,0´10^–5 ºC^–1.

09 - (UFG GO)

Têm-se atribuído o avanço dos oceanos sobre a costa terrestre ao aquecimento global. Um modelo para estimar a contribuição da dilatação térmica é considerar apenas a dilatação superficial da água dos oceanos, onde toda superfície terrestre está agrupada numa calota de área igual a 25% da superfície do planeta e o restante é ocupada pelos oceanos, conforme ilustra a figura.

De acordo com o exposto, calcule a variação de temperatura dos oceanos responsável por um avanço médio de L = 6,4 m sobre superfície terrestre.

10 - (UDESC)

A tabela abaixo apresenta uma relação de substâncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatação linear e condutividade térmica, ambos medidos à temperatura de 20 °C.

Assinale a alternativa correta, tomando como base as informações acima.

a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrerão dilatações iguais, quando submetidas a uma variação de temperatura de 20 °C.

b) A condutividade térmica das substâncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram.

c) Substâncias que possuem maior condutividade térmica também apresentam maiores coeficientes de dilatação.

d) Dentre as substâncias listadas na tabela, o cobre é a melhor opção para fazer isolamentos térmicos.

e) Duas chapas de dimensões iguais, uma de alumínio e outra de concreto, são submetidas à mesma variação de temperatura. Constata-se então que a variação de dilatação superficial da chapa de alumínio é duas vezes maior que a da chapa de concreto.

11 - (MACK SP)

Uma chapa metálica de área 1 m², ao sofrer certo aquecimento, dilata de 0,36 mm². Com a mesma variação de temperatura, um cubo de mesmo material, com volume inicial de 1 dm³, dilatará

a) 0,72 mm³

b) 0,54 mm³

c) 0,36 mm³

d) 0,27 mm³

e) 0,18 mm³

12 - (UEG GO)

Considere uma molécula de água e outra de dióxido de enxofre, ambas a uma mesma altura na atmosfera terrestre. Sobre essas moléculas e a situação descrita, é CORRETO afirmar:

a) dentre as moléculas, a força gravitacional entre a água e a Terra é maior.

b) a água no estado líquido a 4 ºC tem a maximização do seu volume.

c) o dióxido de enxofre é um dos responsáveis pela chuva ácida.

d) no dióxido de enxofre, o ângulo de ligação é de 120º.

13 - (UESPI)

Uma fenda de largura 2,002 cm precisa ser perfeitamente vedada por uma pequena barra quando a temperatura no local atingir 130 ºC. A barra possui comprimento de 2 cm à temperatura de 30 ºC, como ilustra a figura (os comprimentos mostrados não estão em escala). Considerando desprezível a alteração na largura da fenda com a temperatura, a barra apropriada para este fim deve ser feita de:

a) chumbo, com coeficiente de dilatação linear a = 3 ´ 10^–5 ºC^–1.

b) latão, com coeficiente de dilatação linear a = 2 ´ 10^–5 ºC^–1.

c) aço, com coeficiente de dilatação linear a = 10^–5 ºC^–1.

d) vidro pirex, com coeficiente de dilatação linear a = 3 ´ 10^–6 ºC^–1.

e) invar, com coeficiente de dilatação linear a = 7 ´ 10^–7 ºC^–1.

14 - (ITA SP)

Um quadro quadrado de lado l e massa m, feito de um material de coeficiente de dilatação superficial b, é pendurado no pino O por uma corda inextensível, de massa desprezível, com as extremidades fixadas no meio das arestas laterais do quadro, conforme a figura. A força de tração máxima que a corda pode suportar é F. A seguir, o quadro é submetido a uma variação de temperatura DT, dilatando. Considerando desprezível a variação no comprimento da corda devida à dilatação, podemos afirmar que o comprimento mínimo da corda para que o quadro possa ser pendurado com segurança é dado por

15 - (UFRR)

Na construção civil para evitar rachaduras nas armações longas de concreto, como por exemplo, pontes, usa-se a construção em blocos separados por pequenas distâncias preenchidas com material de grande dilatação térmica em relação ao concreto, como o piche betuminoso. Uma barra de concreto, de coeficiente linear 1,9 × 10^-5/ºC e comprimento 100 metros a 30 ºC, sofrerá uma dilatação linear a 40 ºC de:

a) 1,9 × 10^-²metros

b) 1,5 × 10^-³metros

c) 1,9 × 10^-⁵metros

d) 1,7 × 10^-¹metros

e) 2,1 × 10^-2 metros

16 - (UFC CE)

Um triângulo retângulo isósceles é montado com arames de materiais distintos, de modo que nos catetos o material possui coeficiente de dilatação térmica linear A√2 °C, enquanto na hipotenusa o material possui coeficiente de dilatação térmica linear A/√2 °C .

Determine a variação de temperatura para que o triângulo torne-se equilátero.

17 - (UERJ)

A tabela abaixo mostra apenas alguns valores, omitindo outros, para três grandezas associadas a cinco diferentes objetos sólidos:

– massa;

– calor específico;

– energia recebida ao sofrer um aumento de temperatura de 10 ºC.

A alternativa que indica, respectivamente, o objeto de maior massa, o de maior calor específico e o que recebeu maior quantidade de calor é:

a) I, III e IV

b) I, II e IV

c) II, IV e V

d) II, V e IV

18 - (UFG GO)

Um automóvel possui uma mistura aquosa em seu sistema de arrefecimento. Essa mistura é bombeada fazendo circular o calor do motor até o radiador, onde o calor é dissipado para o meio ambiente. Um motorista liga o motor desse automóvel e parte para sua viagem. Decorridos 10 minutos, ele observa, no indicador de temperatura do painel, que a mistura chega ao radiador com 90 ºC e permanece em torno desse valor durante a viagem. Isso ocorre porque

a) o radiador dissipa mais calor do que o motor produz.

b) o radiador dissipa mais calor quanto maior a temperatura da mistura aquosa.

c) o motor libera menos calor quando aquecido acima dessa temperatura.

d) o motor para de produzir calor acima dessa temperatura.

e) o radiador dissipa menos calor acima dessa temperatura.

19 - (UFF RJ)

Uma bola de ferro e uma bola de madeira, ambas com a mesma massa e a mesma temperatura, são retiradas de um forno quente e colocadas sobre blocos de gelo.

Marque a opção que descreve o que acontece a seguir.

a) A bola de metal esfria mais rápido e derrete mais gelo.

b) A bola de madeira esfria mais rápido e derrete menos gelo.

c) A bola de metal esfria mais rápido e derrete menos gelo.

d) A bola de metal esfria mais rápido e ambas derretem a mesma quantidade de gelo.

e) Ambas levam o mesmo tempo para esfriar e derretem a mesma quantidade de gelo.

20 - (UERJ)

O gráfico a seguir assinala a média das temperaturas mínimas e máximas nas capitais de alguns países europeus, medidas em graus Celsius.

Adaptado de Factos e números essenciais sobre a

Europa e os europeus. Luxemburgo: Serviço das Publicações

Oficiais das Comunidades Europeias, 2006.

Considere a necessidade de aquecer 500 g de água de 0 ºC até a temperatura média máxima de cada uma das capitais.

Determine em quantas dessas capitais são necessárias mais de 12 kcal para esse aquecimento.

21 - (UFRJ)

Um calorímetro ideal contém uma certa massa de um líquido A a 300K de temperatura. Um outro calorímetro, idêntico ao primeiro, contém a mesma massa de um líquido B à mesma temperatura.

Duas esferas metálicas idênticas, ambas a 400K de temperatura, são introduzidas nos calorímetros, uma no líquido A, outra no líquido B. Atingido o equilíbrio térmico em ambos os calorímetros, observa-se que a temperatura do líquido A aumentou para 360K e a do líquido B, para 320K.

Sabendo que as trocas de calor ocorrem a pressão constante, calcule a razão c_A/c_B entre o calor específico c_A do líquido A e o calor específico c_B do líquido B.

22 - (UFTM)

Se o leite em um copo está muito quente, é uma prática comum derramá-lo para outro copo e deste para o primeiro, em uma sucessão de movimentos semelhantes, que fazem o leite ficar mais frio, sobretudo devido às trocas de calor com o ar. Se pudéssemos garantir que não houvesse trocas de calor com o meio e com os copos, realizando o mesmo procedimento com 200 mL de água, inicialmente a 20,0 ºC, passando de um copo para outro, distantes verticalmente a 0,5 m, numa sucessão de movimentos tal qual os realizados com o leite, a temperatura da água aumentaria para 20,1 ºC, após um número de trocas de um copo a outro, mais próximo de

Dados: densidade da água = 1 g/mL

aceleração da gravidade = 10 m/s²

calor específico da água = 1 cal/(g.ºC)

1 cal = 4 J

a) 100.

b) 80.

c) 60.

d) 50.

e) 40.

23 - (UNIFOR CE)

Um pai, ao sair de sua piscina (Largura 4m – Comprimento 10,0m – Profundidade 1,2 m) para brincar com seu filho na piscina conjugada (Largura 2,0 – Comprimento 3,0 m – Profundidade 0,50m ), notou que a temperatura da água na piscina infantil era maior do que a temperatura na sua piscina, muito embora as duas piscinas estivessem expostas ao mesmo sol. Esta situação é possível ou impossível porque

a) impossível, visto que ambas as piscinas estão sob o mesmo sol;

b) possível, visto que os comprimentos das piscinas são diferentes;

c) possível, visto que as profundidades das piscinas são diferentes;

d) possível, visto que as larguras das piscinas são diferentes;

e) possível, visto que uma piscina é maior que a outra.

24 - (UNIMONTES MG)

No interior de um calorímetro ideal, encontram-se 250 g de água em equilíbrio térmico a 10 ºC. São colocados dentro do calorímetro dois blocos de metal, um de cobre de massa 50 g, a 80 ºC, e outro com massa 50 g, feito de material sem identificação, a 100 ºC. O sistema estabiliza-se a uma temperatura final de 20cºC. O calor específico do bloco feito do material sem identificação, em cal/gºC, é igual, aproximadamente, a

Dados:

Calor específico da água = 1,000 cal/gºC

Calor específico do cobre = 0,0924 cal/gºC

a) 0,65.

b) 0,43.

c) 0,56.

d) 0,34.

GABARITO:

1) Gab: B

2) Gab: E

3) Gab: D

4) Gab: 18