Física - Termologia/dilatação - Renato

Física Prof. Renato Pedrosa

TERMOLOGIA

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA TERMOLOGIA

•Lei Zero da termodinâmica

•Temperatura

•Equilíbrio térmico

TERMOMETRIATERMOMETRIA

• Grandeza termométrica

•Termômetro

EscalasTermométricas

Escala Celsius ou Centígrada

Escala Fahrenheit

Escala Kelvin ou absoluta

•CONVERSÃO DE ESCALAS

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1. (UFSM-RS) Calor é: A) a energia contida em um corpo.B) o processo de transferência de energia de um corpo para o outro, porque existe uma diferença de temperatura entre eles.C) um fluido invisível e sem peso, que é transmitido por condução de um corpo para outro.D) a transferência de temperatura de um corpo para o outro.E) o processo espontâneo de transferência de energia do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura.

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2. (MACK-SP) Relativamente à temperatura de -300oC (trezentos graus Celsius negativos) pode-se afirmar corretamente que é:A) Uma temperatura inatingível em quaisquer condições e em qualquer ponto do Universo.B) A temperatura de vaporização do hidrogênio sob pressão normal, pois, abaixo dela, esse elemento se encontra no estado líquido.C) A temperatura mais baixa conseguida até hoje em laboratório.D) A temperatura média do inverno nas regiões mais frias da Terra.E) A menor temperatura que um corpo pode atingir, quando o mesmo está sujeito a uma pressão de 273 atm.

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3. (UNIFESP–SP) O texto a seguir foi extraído de uma matéria sobre congelamento de cadáveres para sua preservação por muitos anos, publicada no jornal O Estado de São Paulo de 21.07.2002. “Após a morte clínica, o corpo é resfriado com gelo. Uma injeção de anticoagulante é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração, espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos naturais. O corpo é colocado numa câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim que atinge a temperatura de -312o, o corpo é levado para o tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça para baixo.” Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor de -312o esteja correto e que pertença a uma das escalas, Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode-se concluir que foi usada a escala:A) Kelvin, pois trata-se de um trabalho científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema Internacional.B) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só pode ser medido nessa escala.C) Fahrenheit, pois as escalar Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de temperatura.D) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperatura.E) Celsius, por tratar-se de uma matéria publicada em língua portuguesa e essa ser a unidade adotada oficialmente no Brasil.

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4. (FATEC-SP) Um cientista coloca um termômetro em um béquer contendo água no estado líquido. Supondo que o béquer esteja num local ao nível do mar, a única leitura que pode ter sido feita pelo cientista é:A) -30KB) 36 KC) 130 oCD) 250 KE) 350 K

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5. (MACK-SP) Uma escala termométrica arbitrária X atribui o valor -20oX para a temperatura de fusão do gelo e 120 x para o ponto de ebulição da água, sob pressão normal. A temperatura em que a escala X dá a mesma indicação da escala Celsius é:A) 80B) 70C) 50D) 30E) 10

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7. (Vunesp–SP) Um estudante, no laboratório, deveria aquecer certa quantidade de água de 25 oC até 70 oC. Depois de iniciada a experiência, ele quebrou o termômetro de escala Celsius e teve de continuá-la com outro de escala Fahrenheit. Em que posição do novo termômetro ele deve ter parado o aquecimento ?A) 102 oFB) 38 oFC) 126 oFD) 158 oFE) 182 oF

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9. (UEL–PR) A temperatura na cidade Curitiba, em um certo dia, sofreu uma variação de 15 oC. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a:A) 59B) 45C) 27D) 18E) 9

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10. (UEL-PR) Num termômetro a gás de volume constante, a grandeza termométrica é a pressão do gás. Quando esse termômetro é submetido a temperatura de 20oC e 80oC encontra-se para a pressão do gás, os valores 60 mmHg e 300 mmHg, respectivamente. A temperatura, em oC, para a qual esse termômetro indica 180 mmHg é:A) 25B) 30C) 35D) 40E) 50

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14. (UEL – PR) O gráfico a seguir representa a relação entre a temperatura medida numa escala X e a mesma temperatura medida na escala Celsius. Pelo gráfico, pode-se concluir que o intervalo de temperatura de 1,0oC é equivalente a: A) 0,50oXB) 0,80oXC) 1,0oXD) 1,5oXE) 2,0oX

13. (COVEST-PE) Considere duas escalas de temperatura, oX e oY. Sabe-se que um intervalo de 5 oX na escala oX corresponde a um intervalo de 10 oY na escala oY. Sabe-se também que a temperatura de 40 oX na escala oX corresponde a uma temperatura de 10 oY na escala oY. A temperatura de 0 oY corresponde, na escala oX, aA) 70 oXB) 35 oXC) 0 oXD) -35 oXE) -70 oX

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25. (AFA) Um paciente, após ser medicado às 10 h, apresentou o seguinte quadro de temperatura: A temperatura desse paciente às 11 h 30 min, em °F, é A) 104 B) 98,6C) 54,0D) 42,8E) 32,5

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16. Na temperatura do gelo fundente, um termômetro marca -3oC e na temperatura de ebulição da água pura sob pressão normal, 102oC. Logo, a leitura termométrica, feita nesse termômetro, que não requer correção, é:A) 2oCB) 3oCC) 6oCD) 60oCE) 100oC

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17. (UECE) A temperatura mais baixa registrada, em certo dia, num posto meteorológico instalado no continente Antártico, foi x graus Celsius. O número que exprime essa mesma temperatura, na escala Fahrenheit, é igual a (x – 8). Em graus Celsius, qual foi essa temperatura?

DILATAÇÃO TÉRMICA

Dilatação linear

Dilatação superficial

Dilatação volumétrica

Dilatação linear

OBS: = coeficiente de dilatação linear.unidade de : 0C-1, 0F-1, K-1.

3. Um sistema de alarme dispõe de um sensor que, basicamente, é uma varinha metálica de 50 cm de comprimento a 27oC e de coeficiente de dilatação linear igual a 1,2.10-5 oC-1. O sistema é projetado para disparar o alarme quando o comprimento da varinha aumentar de 0,12 mm. Colocado em um ambiente de 27oC, determine a temperatura de disparo do alarme.

A) 47oCB) 20oCC) 35oCD) 30oCE) 50oC

Dilatação superficial

OBS: = coeficiente de dilatação superficial.unidade de : 0C-1, 0F-1, K-1

OBS: = 2

4. Uma telha de alumínio tem dimensões lineares de 20 cm x 500 cm e seu coeficiente de dilatação linear é igual a 2,2x10-5 ºC-1. A telha, ao ser exposta ao sol durante o dia, experimenta uma variação de temperatura de 20ºC. A dilatação superficial máxima da chapa, em cm2, durante esse dia, será A) 1,1 B) 2,2 C) 4,4 D) 6,6 E) 8,8

Dilatação volumétrica

OBS: = coeficiente de dilatação volumétrica.unidade de : 0C-1, 0F-1, K-1

OBS: = 3

5. Aumentando-se a temperatura de um sólido de 100oC, seu volume aumenta 0,06%. Determine o coeficiente de dilatação linear do material desse corpo.A) 6,0.10-6 oC-1

B) 2,0.10-6 oC-1

C) 6,0.10-5 oC-1

D) 2,0.10-5 oC-1

E) 3,0.10-6 oC-1

1. Duas barras metálicas A e B de substâncias diferentes sofrem uma mesma variação de temperatura. A maior variação no comprimento é para a barra de maior: A) coeficiente de dilatação linear. B) comprimento. C) produto entre o comprimento e o coeficiente de dilatação linear. D) quociente entre o comprimento e coeficiente de dilatação linear. E) produto entre o comprimento e a temperatura.

2. Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior (A) é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior (B). À temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada de 150 ºC, a lâmina: A) continuará horizontal. B) curvará para baixo. C) curvará para cima. D) curvará para a direita. E) curvará para a esquerda

2. (UEL-PR) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5 ºC-1. Os trilhos de uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de:A) 0,40 cmB) 0,44 cmC) 0,46 cmD) 0,48 cmE) 0,53 cm

4. (UFES) A uma temperatura ambiente T, uma placa de granito encontra-se sobre um ressalto e é mantida perfeitamente na horizontal por dois cilindros sólidos, como mostra a figura abaixo. Sobre a placa, é colocada uma esfera em repouso, de tal forma que a menor inclinação a faz rolar. O comprimento do cilindro menor é L e seu coeficiente de dilatação linear é . O comprimento do cilindro maior é . Sabe-se que essa esfera, para qualquer variação da temperatura ambiente, permanece em repouso. O coeficiente de dilatação linear do cilindro maior é

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A TERMOLOGIA É A PARTE DA FÍSICA QUE SE DEDICA AO ESTUDO DOS FENÔMENOS RELATIVOS AO CALOR E VARIAÇÕES DE TEMPERATURA, COMO DILATAÇÃO, TRANSFORMAÇÕES GASOSAS.

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