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FÍSICA TÉRMICA
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INTRODUÇÃO:
Desde que você nasceu começou a
aprender uma infinidade de coisas: segurar a
mamadeira, derrubar os brinquedos do berço,
destruir enfeites da casa ... pode parecer que
não, mas essas atividades tão edificantes eram
o início do seu aprendizado de Física.
Com o tempo, você passou a executar
tarefas mais complicadas, tais como atravessar
uma rua movimentada, tomar sopa, enfiar
linha pelo buraco de uma agulha, etc ... E
assim, sua mente teve que construir uma
verdadeira “Física prática”.
A Física, enquanto ciência, se desenvolveu a partir de observações,
inicialmente sensoriais, que com o passar do tempo e com o avanço das
tecnologias e métodos de investigação foi tornando-se cada vez mais rica em
detalhes o que gerou subdivisões para estudos mais específicos de
fenômenos.
A termodinâmica estuda a dinâmica do calor e, com ela, o nosso
estudo da física começa uma nova e importante etapa.
Também foi desenvolvido ao longo do amadurecimento da Física
como ciência, um conjunto de convenções e simbologias próprias, cujo
conhecimento prévio é de vital importância para a compreensão dos
conteúdos que serão trabalhados em nosso curso.
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Calor é ENERGIA.
(CALOR NÃO É O OPOSTO DE FRIO).
Portanto, pode-se dizer que a termodinâmica estuda os processos em
que há transformação de energia e o comportamento dos corpos nessas
transformações. Talvez você não tenha notado, mas durante o estudo da
mecânica, embora houvesse movimento, forças e energia, não apareceu
nada que lembrasse ou tivesse vida. Um universo em que só existissem
processos mecânicos seria eterno e monótono. Sem passado, sem futuro,
sem vida. Mas há processos não-mecânicos; a natureza não é tão limitada
como o estudo da mecânica poderia sugerir. Existe vida, existe passado,
presente e futuro.
A Física, ciência que pretende estudar e compreender a natureza,
não pode e não ignora esses processos. Esse é, em última análise, o
objetivo da termodinâmica.
CONCEITOS INICIAIS:
T E M P E R A T U R A
A temperatura de um corpo, grandeza física associada às sensações
táteis de frio ou quente que ele nos transmite, está relacionada com
o nível de agitação atômico-molecular. Quanto maior a agitação,
maior a temperatura do corpo.
O tato constitui uma das maneiras mais simples de fazer uma
distinção entre corpos quentes e frios. Mas essa maneira de avaliação é
bastante imprecisa, e além do mais poderá causar dificuldades se as
temperaturas dos corpos estiverem muito próximas. Outro fator limitante é a
pequena amplitude de temperaturas a que se pode expor o corpo humano
sem que este sofra danos.
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E N E R G I A T É R M I C A
Pelo modelo atual (teoria molecular), os corpos seriam constituídos
de partículas em constante agitação (agitação térmica). Ao
somatório das energias cinéticas das partículas dá-se o nome de
energia térmica. Entre essas partículas também existe energia
potencial. Denomina-se de energia interna ao somatório da energia
térmica com a energia potencial entre partículas.
E N E R G I A T É R M I C A
Percebe-se facilmente que ao estabelecer-se contato entre dois
corpos a diferentes temperaturas, aquele que apresenta maior temperatura
diminui-a enquanto que aquele que apresenta menor temperatura aumenta-
a até que tenham, ambos, mesma temperatura, ou seja, se estabeleça o
equilíbrio térmico. Pode-se perceber, também, que, estando os dois corpos
termicamente isolados, as variações de energia térmica sofridas por
ambos são iguais em módulo. A partir destas constatações tem-se que:
Calor é a energia térmica em trânsito entre corpos com temperaturas
diferentes. É importante lembrar que não é correto se falar em “calor de
um corpo” o correto é energia interna de um corpo. É importante
também lembrar que, ao contrário do que comumente é pensado, calor
NÃO É O OPOSTO DO FRIO. Frio é uma sensação tátil e seu oposto é o
quente. Ambos, frio e quente, estão associados às trocas de calor como será
discutido adiante.
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ESCALAS TERMOMÉTRICAS:
‘Desde que o Homem se preocupou realmente em medir
temperaturas, percebeu que, para isso, deveria criar escalas numéricas e
instrumentos menos subjetivos do que os seus próprios sentidos. As
primeiras tentativas remontam ao início da era cristã, quando alguns
médicos (motivados talvez pela necessidade de quantificar a febre de seus
pacientes) procuraram representar numericamente as diversas gradações
entre o “frio” e o “quente”. No entanto, foi somente a partir do final do
século XVI que começaram a surgir os aparelhos e as escalas que
apresentavam um mínimo de precisão e confiabilidade. Pelo que se sabe, o
primeiro desses aparelhos foi construído por Galileu Galilei em 1592. O
próprio Newton, embora mais conhecido por suas contribuições à Mecânica
e à Óptica, também criou uma escala para medir temperaturas*.” (in Física – Ensino Médio:
Guimarães e Fonte Boa - Editora Futura)
RELAÇÕES de TRANSFORMAÇÕES
ESCALA X CELSIUS FAHRENHEIT KELVIN
T.E.x 100 212 373
TX TC TF TK
T.F.X 0 32 273
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“Calor, calor, calor
Calor eu vou te dar
Se você não se lembrar
Que essa matéria cai no seu vestibular
Calor é energia que transita
Entre corpos com temperaturas diferentes
Calor eu vou te dar, se você não se lembar.”
TROCA TROCA de CALOR
Pachecão
MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR
A condução de calor só pode acontecer através de um meio
material, sem que haja movimento do próprio meio. Ocorre tanto em fluidos
quanto em meios sólidos sob o efeito de diferenças de temperatura.
A convecção ocorre tipicamente num fluido, e se caracteriza pelo
fato de que o calor é transferido pelo movimento do próprio fluido, que
constitui uma corrente de convecção. Um fluido aquecido localmente em
geral diminui de densidade e, por conseguinte tende a subir sob o efeito
gravitacional, sendo substituído por um fluido mais frio, o que gera
naturalmente correntes de convecção. O borbulhar da água fervente em uma
panela é o resultado de correntes de convecção.
A CALOR B
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A radiação transfere calor de um ponto a outro através da radiação
eletromagnética. A radiação térmica é emitida de um corpo aquecido e ao
ser absorvida por outro corpo pode aquecê-lo, convertendo-se em calor. O
aquecimento solar é uma forma de aproveitamento da radiação solar para a
produção de calor. Um ferro em brasa emite radiação térmica e aquece a
região que o rodeia.
Podemos determinar a rapidez com que transferimos energia
térmica de um ponto a outro de um sistema físico. Denomina-se de
fluxo de calor a razão entre a quantidade de calor que é transferida de
um ponto de temperatura T1 para um ponto de temperatura T2 (T1 > T2) e
o intervalo de tempo para que aconteça essa transferência. A experiência
mostra que a relação matemática entre o fluxo de calor ( ) e os fatores
listados a seguir e dada por:
Q : Quantidade de calor (J)
t : intervalo de tempo (s)
A : área da seção transversal (m2)
L : comprimento (m)
k : coeficiente de condutividade térmica ( J/s.m.K)
12.. TTL
Ak
t
Q
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GARRAFA TÉRMICA (vaso de DEWAR)
Os conhecimentos sobre os mecanismos de transferência de calor permite
criar um objeto cuja função é preservar a temperatura daquilo que é posto
em seu interior. Tal objeto, vaso de Dewar, é conhecido como garrafa
térmica.
CURIOSIDADE: Temperaturas kelvin negativas:
http://goo.gl/cVsWZm
Use o QRCode ou digite o
endereço para ler a
matéria na íntegra.
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EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO
Exemplo 161 (FT)®
Ao lado vemos a propaganda de uma
campanha de arrecadação de
agasalhos para pessoas carentes. Nela
a frase: “aqueça uma comunidade”;
é baseada na ideia de que um
agasalho é capaz de aquecer a pessoa
que esteja usando-o. Essa ideia, muito
comum para a maioria das pessoas,
levando em consideração os corretos
conceitos físicos está:
a) correta, visto que o tecido do qual é feito o agasalho é quente e o calor é
transferido dele para o corpo humano.
b) correta, visto que o agasalho sempre está em temperatura superior a do
corpo humano e por isso transfere calor de forma contínua para aquecê-lo.
c) errada, visto que o tecido do qual é feito o agasalho não troca calor com o
corpo humano em nenhuma situação.
d) errada, visto que a real finalidade do casaco é isolar o corpo humano do
ambiente externo, minimizando as trocas de calor entre esse meio e o corpo.
e) errada, já que é impossível aquecer o corpo humano.
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Exemplo 162 (Mackenzie SP)
Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No
entanto, antes de deitarmos, mesmo que existam vários cobertores sobre a
cama, percebemos que ela está fria, e somente nos aquecemos depois que
estamos sob os cobertores algum tempo. Isso se explica porque:
a) o cobertor de lã não é bom absorvedor de frio, mas nosso corpo sim.
b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com o nosso corpo.
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico.
d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama que será absorvido
pelo nosso corpo.
e) a cama, por não ser de lã, produz muito frio e a produção de calor pelo
cobertor não e suficiente para seu aquecimento sem a presença humana.
Exemplo 163 (UNIUBE-MG)
Foram colocados dois termômetros em determinada substância, a fim de
medir sua temperatura. Um deles, calibrado na escala Celsius, apresenta um
erro de calibração e acusa apenas 20% do valor real. O outro, graduado na
escala Kelvin, marca 243 K. A leitura feita no termômetro Celsius é de
a) 30° b) 6°
c) 0° d) – 6° e) – 30°
Exemplo 164 (FATEC-SP)
A temperatura em que a indicação da escala Fahrenheit é o dobro da
indicação da escala Celsius é:
a) 160°C b) 160°F
c) 80°C d) 40°F e) 40°C
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Exemplo 165 (PUC PR)
Dona Maria do Desespero tem um filho chamado Pedrinho, que apresentava os
sintomas característicos da gripe causada pelo vírus H1N1: tosse, dor de garganta,
dor nas articulações e suspeita de febre. Para saber a temperatura corporal do
filho, pegou seu termômetro digital, entretanto, a pilha do termômetro tinha se
esgotado. Como segunda alternativa, resolveu utilizar o termômetro de mercúrio
da vovó, porém, constatou que a escala do termômetro tinha se apagado com o
tempo, sobrando apenas a temperatura mínima da escala 35oC e a temperatura
máxima de 42oC. Lembrou-se, então, de suas aulas de Termometria do Ensino
Médio. Primeiro ela mediu a distância entre as temperaturas mínima e máxima e
observou h = 10 cm. Em seguida, colocou o termômetro embaixo do braço do
filho, esperou o equilíbrio térmico e, com uma régua, mediu a altura da coluna de
mercúrio a partir da temperatura de 35oC, ao que encontrou h = 5 cm.
Com base no texto, assinale a alternativa CORRETA.
a) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 38,5oC.
b) Pedrinho não estava com febre, pois sua temperatura era de 36,5oC.
c) Uma variação de 0,7oC corresponde a um deslocamento de 0,1 cm na
coluna de mercúrio.
d) Se a altura da coluna de mercúrio fosse h = 2 cm a temperatura
correspondente seria de 34oC.
e) Não é possível estabelecer uma relação entre a altura da coluna de
mercúrio com a escala termométrica.
Exemplo 166 (CESGRANRIO RJ)
Duas escalas termométricas E1 e E2 foram criadas. Na escala E1, o ponto de
fusão do gelo sob pressão de 1 atm (ponto de gelo) corresponde a + 12 e o
ponto de ebulição da água sob pressão de 1 atm (ponto de vapor)
corresponde a + 87. Na escala E2, o ponto de gelo é + 24. Os números x e y
são, respectivamente, as medidas nas escalas E1 e E2 correspondentes a 16
ºC. Se os números 16, x e y formam, nessa ordem, uma Progressão
Geométrica, o ponto de vapor na escala E2 é
a) 120 b) 99
c) 78 d) 64 e) 57
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Exemplo 167 (Mackenzie SP)
O gráfico adiante estabelece a relação entre
a escala termométrica X e a escala Celsius.
Na escala X, o valor correspondente a 40oC é:
a) 60oX b) 65oX
c) 70oX d) 75oX e) 80oX
Exemplo 168 (UEPG PR)
A transferência de calor ocorre por condução, por convecção e por irradiação.
Sobre estes fenômenos, assinale o que for correto.
01: Na condução, o fluxo de calor é inversamente proporcional à
diferença de temperatura entre dois pontos.
02: Na convecção, há transporte de matéria.
04: Na irradiação, não ocorre transporte de energia.
08: A irradiação ocorre através de ondas eletromagnéticas e com
predominância dos raios infravermelhos.
16: Na condução, é necessário um suporte material para que o fenômeno
ocorra
Exemplo 169(ENEM):
Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330mL de
refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de
tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a
sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:
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a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é
maior que a da lata.
b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui
condutividade menor que o alumínio.
c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma
condutividade térmica, e a sensação devesse à diferença nos calores específicos.
d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao
fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao
fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.
Exemplo 170 (Mackenzie SP)
A figura I mostra uma barra metálica de secção transversal quadrada.
Suponha que 10 cal fluam em regime estacionário através da barra, de um
extremo para outro, em 2 minutos. Em seguida, a barra é cortada ao meio
no sentido transversal e os dois pedaços são soldados como representa a
figura II. O tempo necessário para que 10 cal fluam entre os extremos
da barra assim formada é:
a) 4 min b) 3 min
c) 2 min d) 1 min e) 0,5 min
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Exemplo 171 (ENEM)
O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As
condições climáticas da Terra permitem que a água sofra mudanças de fase e
a compreensão dessas transformações é fundamental para se entender o
ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra
absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor
suficiente, algumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária
para começar a subir para a atmosfera.
Disponível em: <http://www.keroagua.blogspot.com>.
Acesso em: 30 mar. 2009. Adaptado.
A transformação mencionada no texto é a:
a) fusão. b) liquefação.
c) evaporação. d) solidificação. e) condensação.
Exemplo 172 (PUC SP):
Quando passamos álcool na pele, sentimos que ela esfria naquele local. Isso
se deve ao fato do álcool:
a) ser normalmente mais frio que a pele
b) ser normalmente mais frio que o ar
c) absorver o calor da pele para evaporar-se
d) ser um isolante térmico
e) ter baixa densidade
Exemplo 173 ( )
Sabe-se que para fundir 3g de gelo, inicialmente à temperatura de 0oC, são
necessárias 240 cal. A partir desta informação é correto afirmar que a
energia necessária para fundir completamente uma massa de 50g,
inicialmente à temperatura de 0oC, é:
a) 12.000 cal b) 10.000 cal
c) 8.000 cal d) 5.000 cal e) 4.000 cal
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Exemplo 174 (UFPE)
O gráfico representa a variação da
temperatura em função do tempo para
um sistema constituído inicialmente de
um cubo de gelo de 1kg a 0oC.
Sabendo que o calor latente de fusão
do gelo é 80 cal/g, qual a quantidade
de calor, em calorias, absorvida pelo
gelo entre os instantes 0 e 100s?
a) 8 x 105 b) 8 x 104
c) 8 x 103 d) 8 x 102 e) 8 x 101
Exemplo 175 (UFPR adaptada)
Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 70 ºC, foram
necessárias 4 000 calorias. A capacidade térmica desta substância vale:
a) 8 cal/ ºC b) 80 cal/ ºC
c) 90 cal/ ºC d) 95 cal/ ºC e) 120 cal/ ºC
Exemplo 176 ( )
Um corpo de capacidade térmica C= 150 cal/°C está inicialmente á
temperatura de 60°C. Supondo que esse corpo perde uma quantidade de
calor de 1200 cal, qual será a sua temperatura final? (suponha que não haja
mudança de estado de agregação).
a) 68 ºC b) 60 ºC
c) 52 ºC d) 50 ºC e) 27 ºC
T(oC)
10
0 100 200 t(s)
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Exemplo 177 (FATEC SP)
Um bloco de ferro maciço em forma de cubo tem 10cm de aresta e está a
20oC. Recebendo 7,8 kcal sua temperatura passa a ser, em oC:
Dados:
Densidade do ferro: 7,8 g/cm3
Calor específico do ferro: 0,10 cal/goC
a) 15 b) 30
c) 45 d) 60 e) 75
Exemplo 178 (UFPE)
Calcular a quantidade de calor necessária para fundir 250g de gelo a 0oC e
elevar a temperatura da água resultante até 20,0oC.
Dados calor específico de fusão do gelo = 336 kJ/kg e calor específico
sensível da água = 4,18 kJ / kg.oC.
a) 1680 kJ b) 32 kJ
c) 105 kJ d) 700 kJ e) 80 kJ
Exemplo 179 (UFAL)
As massas iguais de dois líquidos A e B apresentam temperaturas
respectivamente iguais a 80 oC e 20 oC e atingem a temperatura de
equilíbrio a 30 oC quando misturadas. Admitindo-se que só haja troca de
calor entre esses líquidos, pode-se afirmar que seus calores específicos CA e
CB guardam a relação:
a) CA = 5 CB b) CA = 3 CB
b) CA = CB / 5 d) CA = CB e) CA = CB/3
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Exemplo 180 (FATEC SP)
Um calorímetro de capacidade térmica 100cal/°C contém 500g de água a
uma temperatura . Jogam-se dentro desse calorímetro 400g de alumínio a uma
temperatura + 35. Supondo-se que só haja troca de calor entre o calorímetro, a
água e o alumínio, a temperatura final dessa mistura será:
Dados:
calor específico da água 1,0 cal/g°C
calor específico do alumínio 0,25 cal/g°C
a) – 5 b)
c) + 5 d) + 20 e) + 40
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P 01 (Unimep SP)
Numa das regiões mais frias do mundo, o termômetro indica -76oF. Qual
será o valor dessa temperatura na escala Celsius?
a) – 60 b) – 76
c) – 50,4 d) – 103 e) + 76
P 02 (ITA SP)
O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América.
A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima no
inverno anterior foi de 60°C. Qual o valor dessa diferença na escala
Fahrenheit?
a) 108°F b) 60°F
c) 140°F d) 33°F e) 92°F
P 03 (FAVIP PE)
Na parede da sala de uma casa localizada na cidade de Caruaru, no Estado
de Pernambuco, encontram-se três termômetros, graduados nas escalas
Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Considerando que a leitura dos termômetros é
realizada ao meio-dia e à temperatura ambiente, podemos afirmar que:
a) o termômetro Fahrenheit apresenta leitura numérica nula.
b) a leitura no termômetro Celsius apresenta o maior valor numérico.
c) a leitura no termômetro Kelvin revela uma temperatura negativa.
d) a leitura numérica nos três termômetros é exatamente a mesma.
e) a leitura no termômetro Kelvin apresenta o maior valor numérico.
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P 04 (FEI SP)
Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contato e em equilíbrio
térmico, ambos isolados do meio ambiente, pode-se dizer que:
a) o corpo maior é o mais quente.
b) o corpo menor é o mais quente.
c) não há troca de calor entre os corpos.
d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.
P 05 (VUNESP SP)
Um termômetro é encerrado dentro de um bulbo de vidro onde se faz vácuo.
Suponha que o vácuo seja perfeito e que o termômetro esteja marcando a
temperatura ambiente, 25°C. Depois de algum tempo, a temperatura
ambiente se eleva a 30°C. Observa-se, então, que a marcação do
termômetro:
a) eleva-se também, e tende a atingir o equilíbrio térmico com o ambiente.
b) mantém-se a 25°C, qualquer que seja a temperatura ambiente.
c) tende a reduzir-se continuamente, independente da temperatura
ambiente.
d) vai se elevar, mas nunca atinge o equilíbrio térmico com o ambiente.
e) tende a atingir o valor mínimo da escala do termômetro.
P 06 (Cesgranrio RJ)
Qualquer indicação na escala absoluta de temperaturas é:
a) sempre inferior ao zero absoluto.
b) sempre igual ao zero absoluto.
c) nunca superior ao zero absoluto.
d) sempre superior ao zero absoluto.
e) sempre negativa.
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P 07 (TI)
Existe uma indicação de temperatura onde as indicações na escala Celsius e
Fahrenheit são iguais, essa temperatura corresponde a:
a) – 40K b) 233K
c) 273K d) 313K e) 343K
P 08 (UFAL)
A altura h da coluna capilar de um termômetro mede 4 cm a 10 oC e 16
cm a 50 oC. A 0 oC a altura h, em cm, será de:
a) 0,0 b) 0,5
c) 3,0 d) 2,0 e) 1,0
P 09 (UFAL)
Ultimamente têm sido descobertas algumas cerâmicas especiais que se
tornam super condutoras a uma temperatura de aproximadamente 105 K.
Expressa em graus Celsius essa temperatura é de:
a) 168 b) 105
c) -212 d) – 168 e) - 273
P 10 (Mackenzie SP)
Um estudante observa que, em certo instante, a temperatura de um corpo,
na escala Kelvin, é 280K. Após 2 horas, esse estudante verifica que a
temperatura desse corpo, na escala fahrenheit, é 86oF. Nessas 2 horas, a
variação da temperatura do corpo, na escala Celsius, foi de:
a) 23oC b) 25oC
c) 28oC d) 30oC e) 33oC
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P 11 (UEL PR)
A temperatura da cidade de Curitiba, em certo dia, sofreu uma variação de
15oC. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a:
a) 59 b) 45
c) 27 d) 18 e) 9
P 12 (Unirio RJ)
Um pesquisador, ao realizar a leitura da temperatura de um determinado
sistema, obteve o valor -450. Considerado as escalas usuais (Celsius,
Fahrenheit e Kelvin), podemos afirmar que o termômetro utilizado
certamente NÃO poderia estar graduado:
a) apenas na escala Celsius.
b) apenas na escala Fahrenheit.
c) apenas na escala Kelvin.
d) nas escalas Celsius e Kelvin.
e) nas escalas Fahrenheit e Kelvin
P 13 (Mackenzie SP)
As escalas termométricas mais utilizadas atualmente são a Celsius, a
Fahrenheit, e a Kelvin. Se tomarmos por base a temperatura no interior do Sol,
estimada em 2 . 107 ºC, podemos dizer que tal valor seria praticamente:
a) o mesmo, se a escala utilizada fosse a Kelvin.
b) o mesmo, se a escala termométrica utilizada fosse a Fahrenheit.
c) 273 vezes o valor correspondente à medida efetuada na escala Kelvin.
d) 1,8 vezes o valor correspondente à medida efetuada na escala Fahrenheit.
e. 0,9 vezes o valor correspondente à medida efetuada na escala Fahrenheit.
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P 14 (UECE)
Uma estudante de enfermagem observa que a temperatura de certo paciente
variou, num período, de 5o C. A variação correspondente na escala
Fahrenheit será de:
a) 4 oF b) 9 oF
c) 12 oF d) 13 oF e) 18 oF
P 15 (UNIFOR CE)
A temperatura de determinada substância é 50°F. A temperatura absoluta
dessa substância, em kelvins, é:
a) 343 b) 323
c) 310 d) 283 e) 273
P 16 (Mackenzie SP)
No rótulo da embalagem de um produto importado está escrito: “conservar
sob temperaturas de 5oF a 23oF”. Se o ponto de fusão deste produto é –
4oC e o de ebulição é 40oC, conclui-se que, no intervalo de temperatura
recomendado, o produto se encontra:
a) sempre no estado sólido.
b) sempre no estado líquido.
c) sempre no estado gasoso.
d) no estado líquido e no estado gasoso.
e) no estado sólido e no estado líquido.
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FÍSICA TÉRMICA
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P 17 (FATEC SP)
O filme “Fahrenheit 9/11” tem seu título baseado, em parte, no título do
romance “Fahrenheit 451”, que se refere a uma sociedade futurista na qual
livros são proibidos e devem ser incinerados, o que acontece numa
temperatura de 451oF (temperatura de combustão do papel).
Lembrando que a escala Fahrenheit atribui os valores 32 e 212 para os
pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, respectivamente, a
temperatura de combustão do papel, em oC, é aproximadamente:
a) 30 b) 135
c) 183 d) 233 e) 451
P 18 (TI)
Numa experiência em laboratório, um estudante precisa controlar certa
reação que deve acontecer sob condições rígidas de temperatura. Aquecendo
a substância, o estudante deve analisar o comportamento da mesma quando
sua variação de temperatura corresponder a 25oC contudo, o estudante só
dispõe de um termômetro graduado em fahrenheit. Pensando um pouco ele
lembra de suas aulas de física e observa que, com o termômetro disponível,
o intervalo de temperaturas deve ser:
a) 45oF b) 77oF c) 167oF
d) 177oF e) 25oF
P 19 (Mackenzie SP)
Na escala termométrica X, ao nível do mar, a temperatura do gelo fundente é –
30oX e a temperatura de ebulição da água é 120oX. A temperatura na
escala Celsius que corresponde a 0oX é:
a) 15oC b) 20oC
c) 25oC d) 28oC e) 30oC
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P 20 (FMTM MG)
Normalmente, o corpo humano começa a “sentir calor” quando a
temperatura ambiente ultrapassa a marca dos 24,0 ºC. A partir daí, para
manter seu equilíbrio térmico, o organismo passa a eliminar o calor através
do suor. Se a temperatura corporal subir acima de 37,0 ºC, é caracterizada
como hipertermia e abaixo de 35,0 ºC, hipotermia. Se a temperatura de uma
pessoa com hipertermia variar de 37,3 ºC para 39,3 ºC, esta variação nas
escalas Fahrenheit (ºF) e Kelvin (K) será, respectivamente,
a) 1,8 e 1,8. b) 1,8 e 2,0.
c) 2,0 e 2,0. d) 2,0 e 3,6. e) 3,6 e 2,0.
P 21 (Unifenas 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 15000
B, e o ponto de ebulição da água é 20000 B. 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) 16250B. b) 15250B.
c) 750B. d) 150B. e) 30B.
P 22 (Mackenzie SP)
A coluna de mercúrio de um termômetro está sobre duas escalas
termométricas que se relacionam entre si. A figura ao lado mostra
algumas medidas correspondentes a determinadas temperaturas.
Quando se encontra em equilíbrio térmico com gelo fundente, sob
pressão normal, o termômetro indica 20o nas duas escalas. Em
equilíbrio térmico com água em ebulição, também sob pressão
normal, a medida na escala A é 82oA e na escala B:
a) 49oB b) 51oB
c) 59oB d) 61oB e) 69oB
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P 23 (Mackenzie SP)
Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente
a um hospital. Após recuperar os sentidos, sem sabem em que local estava,
foi informado de que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus, mas
que já “caíra” 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a escala
termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, a
queda de temperatura de seu corpo foi de:
a) 1,8oC b) 3,0oC
c) 5,4oC d) 6,0oC e) 10,8oC
P 24 (AFA SP)
Mergulham-se dois termômetros na água: um graduado na escala Celsius e
outro na Fahrenheit. Depois do equilíbrio térmico, nota--se que a
diferença entre as leituras nos dois termômetros é 172. Então, a
temperatura da água em graus Celsius e Fahrenheit, respectivamente, é:
a) 32 e 204. b) 32 e 236.
c) 175 e 347. d) 175 e 257.
P 25 (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
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P 26 (Mackenzie SP)
Um viajante, ao desembarcar no aeroporto de Londres, observou que o valor
da temperatura do ambiente na escala fahrenheit é o quíntuplo do valor da
temperatura na escala Celsius. Esta temperatura é de:
a) 5 oC b) 10 oC
c) 15 oC d) 20 oC e) 25 oC
P 27 (Mackenzie SP)
Numa cidade da Europa, no decorrer de um ano, a temperatura mais baixa
no inverno foi 23 oF e a mais alta no verão foi 86oF. A variação da
temperatura, em graus Celsius, ocorrida nesse período, naquela cidade, foi:
a) 28,0 oC b) 35,0 oC
c) 40,0 oC d) 50,4 oC e) 63,0 oC
P 28 (FATEC SP)
Os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água na escala Fahrenheit são,
respectivamente, 32oF e 212oF. Um termômetro A, graduado na escala
Fahrenheit, e outro B, graduado na escala Celsius, são colocados
simultaneamente em um frasco contendo água quente. Verifica-se que o
termômetro A apresenta uma leitura que supera em 80 unidades a leitura
do termômetro B
Podemos afirmar que a temperatura da água no frasco é:
a) 60oC b) 80oC
c) 112oC d) 50oF e) 112oF
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P 29 (FATEC SP)
Duas escalas de temperatura, a Celsius (oC) e a Fahrenheit (oF), se
relacionam de acordo com o gráfico.
A temperatura em que a indicação da escala Fahrenheit é o dobro da
indicação da escala Celsius é:
a) 160oC b) 160oF
c) 80oC d) 40oF e) 40oC
P 30 (Mackenzie SP)
O gráfico adiante estabelece a relação entre a escala termométrica X e a
escala Celsius. Na escala X, o valor correspondente a 40oC é:
a) 60oX b) 65oX
c) 70oX d) 75oX e) 80oX
TC (oC)
100
0 32 212 TF(oF)
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P 31 (FATEC SP)
O gráfico abaixo relaciona as escalas termométricas Celsius e Fahrenheit.
Um termômetro graduado na escala Celsius indica uma temperatura de
20oC. A correspondente indicação de um termômetro graduado na escala
Fahrenheit é:
a) 22oF b) 50oF
c) 68oF d) 80oF e) 222oF
P 32 (EspCEx)
Comparando-se a escala Z com a escala
C (Celsius) de dois termômetros,
obteve-se o gráfico abaixo, que mostra
a correspondência entre essas duas
escalas. Quando o termômetro
graduado em oC estiver registrando 90,
o termômetro graduado em oZ estará
registrando:
a) 100 b) 120
c) 150 d) 170 e) 200
TF (oF)
212
32
0 100 TC (oC)
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P 33 (Mackenzie SP)
Um profissional, necessitando efetuar uma medida de temperatura, utilizou
um termômetro cujas escalas termométricas inicialmente impressas ao lado
da coluna de mercúrio estavam ilegíveis. Para atingir seu objetivo, colocou o
termômetro inicialmente numa vasilha com gelo fundente, sob pressão
normal, e verificou que no equilíbrio térmico a coluna de mercúrio atingiu 8,0
cm. Ao colocar o termômetro em contato com água fervente, também sob
pressão normal, o equilíbrio térmico se deu com a coluna de mercúrio
atingindo 20,0 cm de altura. Se nesse termômetro utilizarmos as escalas
Celsius e Fahrenheit e a temperatura a ser medida for expressa pelo mesmo
valor nas duas escalas, a coluna de mercúrio terá altura de:
a) 0,33 cm b) 0,80 cm
c) 3,2 cm d) 4,0 cm e) 6,0 cm
P 34 (EspCEx)
Em uma escala termométrica genérica X, o ponto de ebulição da água vale
217oX e o ponto de fusão do gelo vale 17oX. A equação termométrica que
relaciona a temperatura TC na escala Celsius com a temperatura TX na escala X
é:
a) TC = (TX – 17) / 2 b) TC = 2.TX - 34
c) TC = TX + 17 d) TC = ½ TX – 17 e) TC = (2.TX + 17) / 2
P 35 (FATEC SP)
Uma escala termométrica arbitrária X atribui o valor – 20oX para a
temperatura de fusão do gelo e 120oX para a temperatura de ebulição da
água, sob pressão normal. A temperatura em que a escala X dá a mesma
indicação que a Celsius é:
a) 80 b) 70
c) 50 d) 30 e) 10
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P 36 (PUC RS)
Duas escalas termométricas quaisquer, X e Y,
relacionam-se conforme o diagrama seguinte. O valor θY
na escala Y que corresponde a 50 graus na escala X é:
a) –50 b) 0
c) 50 d) 100 e) 150
P 37 (Cesgranrio RJ)
Com o objetivo de recalibrar um velho termômetro com a escala totalmente
apagada, um estudante o coloca em equilíbrio térmico, primeiro com gelo
fundente e, depois, com água em ebulição sob pressão de 1,0 atmosfera
(pressão normal). Em cada caso, ele anota a altura atingida pela coluna de
mercúrio:
10,0 cm e 30,0 cm, respectivamente, medida sempre a partir do centro do
bulbo. A seguir, ele espera que o termômetro entre em equilíbrio térmico
com o laboratório e verifica que, nessa situação a altura da coluna de
mercúrio é de 18,0 cm. Qual a temperatura do laboratório na escala Celsius
desse termômetro?
a) 20 ºC b) 30 ºC
c) 40 ºC d) 50 ºC e) 60 ºC
P 38 (Mackenzie SP)
Um medico criou para uso próprio uma escala termométrica linear, adotando,
respectivamente, - 10,0oM e 190 oM para os pontos de fusão do gelo e de
ebulição da água sobre pressão normal. Usando um termômetro graduado
nessa escala, ele mediu a temperatura de um paciente e encontrou o valor
68 oM. A temperatura dessa pessoa na escala Celsius era:
a) 39 oC b) 38 oC
c) 37,5 oC d) 37 oC e) 36,5 oC
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P 39 (PUC PR)
Um cientista russo cria uma nova escala de temperatura e dá a ela nome de
seu filho Yuri. Nesta escala, a temperatura de fusão do gelo vale -20°Y e
a temperatura de ebulição da água vale 120°Y. Utilizando um
termômetro graduado nesta escala para medir a temperatura corporal de seu
filho, o cientista encontra o valor de 36°Y. Pode-se afirmar:
a) O garoto tem febre pois possui temperatura de 40°C .
b) O garoto tem hipotermia, pois possui temperatura de 32°C .
c) O garoto possui temperatura normal, de aproximadamente 36°C .
d) A temperatura de 36°Y é impossível, pois é menor do que o zero absoluto.
e) A medida está errada, pois a temperatura de 36°Y seria correspondente a
90°C.
P 40 (Mackenzie SP)
Um estudante, durante uma prática de Termologia resolve estabelecer uma
nova escala termométrica (escala A) a partir dos contos fixos fundamentais
medidos nas escalas Celsius e fahrenheit. Para tanto, ele adotou como
temperatura do “ponto de gelo” e como temperatura do “ponto de vapor”,
para essa escala, respectivamente, as diferenças entre as correspondentes
medidas na escala fahrenheit e Celsius. A proporção que mostra a correta
relação entre as três escalas é:
a) 32 5 160
5 9 28
C F A
b) 32 5 32
5 9 28
C F A
c) 32 5
5 9 28
C F A
d) 32 5 32
5 9 7
C F A
e) 32 32
5 9 4
C F A
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P 41 (EspCEx)
Um cientista dispõe de um termômetro de mercúrio com a escala totalmente
ilegível. Desejando medir a temperatura de uma substância X com o
termômetro, ele adotou o seguinte procedimento: sob condições de pressão
normal (1 atm), mergulhou o termômetro na água em ebulição e observou
que a coluna de mercúrio atingiu o comprimento de 10 cm; posteriormente,
colocando o termômetro em gelo fundente, o comprimento da coluna de
mercúrio passou a ser de 2 cm. Após esse procedimento, ele colocou o
termômetro em contato com a substância X e encontrou o comprimento de
5,2 cm para a coluna de mercúrio. Baseado nessas informações, a
temperatura da substância X medida pelo cientista, em graus Celsius, é de:
a) 65oC b) 52oC
c) 48oC d) 40oC e) 32oC
P 42 (UNIFOR-CE)
Uma escala termométrica A foi criada por um aluno, é tal que o ponto de
fusão do gelo corresponde a -20 oA e o de ebulição da água corresponde a
30 oA. A temperatura Celsius em que as escalas A e Celsius fornecem
valores simétricos é:
a) – 26,6 oC b) – 13,3 oC
c) 18,8 oC d) 13,3 oC e) 26,6 oC
P 43 (Mackenzie SP)
Um termômetro mal graduado na escala Celsius indica para a água, à
pressão normal, o valor de 1oC para a fusão e o de 99oC para a ebulição.
A única temperatura correta que esse termômetro poderá indicar é a de:
a) 45oC b) 47oC
c) 50oC d) 53oC e) 55oC
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P 44 (Mackenzie SP)
Um profissional, necessitando efetuar uma medida de temperatura, utilizou
um termômetro cujas escalas termométricas estavam ilegíveis. Para atingir
seu objetivo, colocou o termômetro inicialmente numa vasilha com gelo
fundente, sob pressão normal, e verificou que no equilíbrio térmico a coluna
de mercúrio atingiu 8,0 cm. Ao colocar o termômetro em contato com água
fervente, também sob pressão normal, o equilíbrio térmico se deu com a coluna de
mercúrio atingindo 20,0 cm de altura. Se nesse termômetro utilizarmos as escalas
Celsius e Fahrenheit e a temperatura a ser medida for expressa pelo mesmo valor
nas duas escalas, a coluna de mercúrio terá altura de:
a) 0,33 cm b) 0,80 cm
c) 3,2 cm d) 4,0 cm e) 6,0 cm
P 45 (Mackenzie SP)
Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de
temperaturas. Os mais comuns se baseiam na variação de volume sofrida
por um líquido considerado ideal, contido num tudo de vidro cuja dilatação é
desprezada. Num termômetro em que se utiliza mercúrio, vemos que a
coluna desse líquido “sobe” cerca de 2,7 cm para um aquecimento de 3,6oC.
Se a escala termométrica fosse a fahrenheit, para um aquecimento de 3,6oF,
a coluna de mercúrio “subiria”:
a) 11,8 cm b) 3,6 cm
c) 2,7 cm d) 1,8 cm e) 1,5 cm
P 46 (Cesgranrio RJ)
Uma escala termométrica X é construída de modo que a temperatura de 0°X
corresponde a -4°F, e a temperatura de 100°X corresponde a 68°F. Nesta
escala X, a temperatura de fusão do gelo vale:
a) 10 °X b) 20 °X
c) 30 °X d) 40 °X e) 50 °X
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P 47 (Mackenzie SP)
A partir da década de 1960, a escala termométrica Réamur passa a ser
pouco utilizada. Nessa escala, sob pressão normal, atribuía-se, para a água
0oRé para a temperatura de fusão, e 80oRé, para a temperatura de
ebulição. A temperatura normal do corpo humano (36,5oC) seria dada na
escala Réamur por:
a) 58,6 oRé b) 47,9 oRé
c) 39,4 oRé d) 33,7 oRé e) 29,3 oRé
P 48 (Fatec SP)
Certa escala termométrica adota os valores – 20 °E e 280 °E,
respectivamente, para os pontos de fusão do gelo e ebulição da água, sob
pressão de 1 atm. A fórmula de conversão entre essa escala, e a escala
Celsius é:
a) tE = tC + 20 b) tE = tC – 20
c) tE = 3tC – 20 d) tE = 3tC + 20 e) tE = 3tC
P 49 (FATEC SP)
Um cientista criou uma escala termométrica D que adota como pontos fixos o
ponto de ebulição do álcool (78oC) e o ponto de ebulição do éter (34oC). O
gráfico abaixo relaciona esta escala D com a escala Celsius.
TC (oC)
78
34
0 80 TD (oD)
A temperatura de ebulição da água vale,
em oD:
a) 44 b) 86
c) 112 d) 120 e) 160
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P 50 (UFAL)
Um termômetro A foi calibrado de modo que o ponto de gelo corresponde a
2 oA e o ponto de ebulição da água corresponde a 22 oA. Esse
termômetro de escala A e um termômetro de escala Celsius indicarão o
mesmo valor para a temperatura de:
a) 2,5 b) 25
c) 13 d) 7,5 e) 5,0
P 51 (FATEC SP)
Durante a aula de termometria, o professor apresenta aos alunos um
termômetro de mercúrio, graduado na escala Kelvin que, sob pressão constante,
registra as temperaturas de um corpo em função do seu volume V conforme a
relação Tk = mV + 80. Sabendo que m é uma constante e que à temperatura
de 100K o volume do corpo é 5 cm3, os alunos podem afirmar que, ao volume
V = 10 cm3 a temperatura do corpo será, em kelvin, igual a:
a) 200 b) 120
c) 100 d) 90 e) 50
P 52 (FATEC SP)
Os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água na escala Fahrenheit são,
respectivamente, 32°F e 212°F. Um termômetro A, graduado na escala
Fahrenheit, e outro B, graduado na escala Celsius, são colocados
simultaneamente em um frasco contendo água quente. Verifica-se que o
termômetro A apresenta uma leitura que supera em 80 unidades a
leitura do termômetro B. Podemos afirmar que a temperatura da água no
frasco é:
a) 60 °C b) 80 °C
c) 112 °C d) 50 °F e) 112 °F
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P 53 (UESPI)
Ao considerarmos a equação que relaciona os valores de temperatura
medidos, na escala Kelvin (T), com os valores correspondentes de
temperatura, na escala Celsius (tC), podemos afirmar que uma variação de
temperatura na escala Celsius igual a tC = 35ºC corresponde a uma
variação de:
a) T = 308 K. b) T = 238 K.
c) T = 70 K. d) T = 35 K. e) T = 0 K.
P 54 (FGV SP)
Em relação à termometria, é certo dizer que:
a) – 273 K representa a menor temperatura possível de ser atingida por
qualquer substância.
b) a quantidade de calor de uma substância equivale à sua temperatura.
c) em uma porta de madeira, a maçaneta metálica está sempre mais fria que
a porta.
d) a escala Kelvin é conhecida como absoluta porque só admite valores
positivos.
e) o estado físico de uma substância depende exclusivamente da
temperatura em que ela se encontra.
P 55 (TI)
Um termômetro é graduado a partir da altura de uma coluna de mercúrio líquido
em seu interior. Ao colocarmos esse termômetro numa mistura de água e gelo em
equilíbrio térmico, percebemos que a altura da coluna é de 50 mm, já ao
colocarmos, sob pressão 1atm, em um recipiente com água em ebulição, tem-se
uma altura de 250 mm. Uma pessoa é considerada febril quando sua
temperatura ultrapassa os 37,5 oC. A partir de que leitura, aproximadamente, no
citado termômetro, devera um paciente ter receitado um antipirético?
a) 38 mm b) 88 mm
c) 126 mm d) 156 mm e) 176 mm
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P 56 (UFAL)
Considere as situações descritas a seguir.
I. Nas geladeiras, o congelador fica sempre na parte superior.
II. Um talher metálico, introduzido parcialmente numa panela com água
quente, se aquece por inteiro.
III. Um objeto colocado próximo de uma lâmpada incandescente acesa fica
muito quente.
A propagação do calor por condução ocorre, principalmente,
a) na situação I, somente. b) na situação II, somente.
c) na situação III, somente. d) nas situações I e II.
e) nas situações II e III.
P 57 (FATEC SP)
Calor é a energia que se transfere de um corpo para outro, em determinada
condição. Para esta transferência de energia, é necessário que:
a) entre os corpos exista vácuo.
b) entre os corpos exista contato mecânico rígido.
c) entre os corpos exista ar ou um gás qualquer.
d) entre os corpos exista uma diferença de temperatura.
e) nenhuma das anteriores.
P 58 (UNITAU SP)
Um faquir demonstra sua arte entrando num forno muito aquecido. É preferível
que ele vá:
a) despido.
b) envolto em roupa de linho bem fino.
c) envolto em roupa de lã.
d) envolto em roupa de lã recoberta de alumínio.
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P 59 (UFMG)
No verão, Tia Maria dorme coberta somente com um lençol de algodão,
enquanto, no inverno, ela se cobre com um cobertor de lã. No inverno, a
escolha do cobertor de lã justifica-se, PRINCIPALMENTE, porque este:
a) é mais quente que o lençol de algodão.
b) é pior transmissor de calor que o lençol de algodão.
c) se aquece mais rápido que o lençol de algodão.
d) tem mais calor acumulado que o lençol de algodão.
P 60 (UFRS)
De acordo com os modernos conceitos de física, quando a temperatura de
um corpo é aumentada, a energia que ele possui em seu interior,
denominada energia interna, também aumenta. Se esse corpo é colocado em
contato com outro, de temperatura mais elevada, haverá transferência de
energia do segundo para o primeiro, energia essa que é denominada calor.
Qual das alternativas interpreta corretamente o que foi afirmado acima?
a) Calor é a quantidade de energia interna que o corpo possui.
b) O trânsito de calor entre dois corpos, de resto isolados, implica variação
de suas energias internas.
c) Um corpo isolado possui uma certa quantidade de calor.
d) Calor é o mesmo que temperatura.
e) Calor é sinônimo de trabalho.
P 61 (PUC MG)
Assinale a opção INCORRETA:
a) A transferência de calor por condução só ocorre nos sólidos.
b) A energia gerada no Sol alcança a Terra por radiação.
c) Na transferência de calor por convecção, ocorre transporte de matéria.
d) A transferência de calor por convecção ocorre nos gases e líquidos.
e) Uma barra de alumínio conduz melhor o calor do que uma barra de madeira.
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P 62 (PUCCamp SP)
Em qual dos casos a seguir a propagação do calor se dá principalmente por
condução ?
a) Água quente que cai do chuveiro
b) A fumaça que sobe pela chaminé
c) O cigarro que se acende mediante o uso de uma lente que concentra os
raios de sol sobre ele
d) A xícara que se aquece com o café quente
e) A água que é aquecida numa panela colocada sobre a chama, no fogão.
P 63 (UEMS)
Uma pessoa agachada perto de uma fogueira de festa junina é aquecida mais
significativamente por:
a) condução. b) convecção.
c) irradiação. d) condução e irradiação. e) condução e convecção.
P 64 (Faap SP)
As garrafas térmicas são frascos de paredes duplas, entre as quais é feito o
vácuo. As faces destas paredes que estão frente a frente são espelhadas.
O vácuo entre as duas paredes tem a função de evitar:
a) somente a condução
b) somente a irradiação
c) a condução e a convecção
d) somente a convecção
e) a condução e a irradiação
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P 65 (Faap SP)
As garrafas térmicas são frascos de paredes duplas, entre as quais é feito o
vácuo. As faces destas paredes que estão frente a frente são espelhadas.
As faces das paredes são espelhadas para evitar:
a) a dilatação do vidro b) a irradiação
c) a condução d) a convecção e) a condução e a irradiação
P 66 (UFRN)
A figura adiante, 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.
A garrafa térmica mantém 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.
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EHC 01. H21 (FESP SP):
No texto de uma revista cientifica: “Em Plutão, o planeta mais afastado do
Sol, a temperatura vai a 380 graus abaixo de zero”. O autor, embora não
tenha declarado qual a escala termométrica utilizada, certamente se refere,
para a temperatura mencionada, à escala:
a) Kelvin
b) Celsius
c) Fahrenheit
d) diferente das anteriores, pois o valor não é compatível com nenhuma das
três escalas citadas.
EHC 02. H21 (VUNESP SP):
Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a
língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes
de fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário.
a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do
paciente.
b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar.
c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar.
d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do
corpo humano.
e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de
dilatação do mercúrio.
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EHC 03. H21 (TI):
Voltando ao enunciado na item anterior, considere que no manual de
instruções de um termômetro clínico seja orientado a espera de 2 minutos,
após a colocação do mesmo no paciente, para leitura da temperatura. Uma
dona de casa, mesmo sabendo do que diz a bula, sempre que utiliza o
termômetro em seus filhos espera 5 minutos para fazer a leitura, de acordo
com as leis da Física esse procedimento:
a) está correto, pois só assim a dona de casa pode garantir a correta leitura
da temperatura de seus filhos.
b) está correto, pois quanto mais tempo o termômetro passar em contato
com a pessoa mais precisa será a temperatura medida por ele.
c) está incorreto, pois passando mais tempo que o necessário para se
conseguir o equilíbrio térmico este deixará de existir.
d) está incorreto, pois após o equilíbrio térmico não ocorrerá mais mudança
na temperatura do termômetro independente do tempo de contato com a
pessoa.
e) está incorreto, pois passando mais tempo em contato com a pessoa o
termômetro fatalmente indicara uma temperatura muito mais alta que a real
temperatura desta pessoa.
EHC 04. H21 (Mackenzie SP):
Um profissional, necessitando efetuar uma medida de temperatura, utilizou
um termômetro cujas escalas termométricas inicialmente impressas ao lado
da coluna de mercúrio estavam ilegíveis. Para atingir seu objetivo, colocou o
termômetro inicialmente numa vasilha com gelo fundente, sob pressão
normal, e verificou que no equilíbrio térmico a coluna de mercúrio atingiu 8,0
cm. Ao colocar o termômetro em contato com água fervente, também sob
pressão normal, o equilíbrio térmico se deu com a coluna de mercúrio
atingindo 20,0 cm de altura. Se nesse termômetro utilizarmos as escalas
Celsius e Fahrenheit e a temperatura a ser medida for expressa pelo mesmo
valor nas duas escalas, a coluna de mercúrio terá altura de:
a) 0,33 cm b) 0,80 cm
c) 3,2 cm d) 4,0 cm e) 6,0 cm
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EHC 05. H21 (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 S.Paulo" de 21.07.2002. Após a morte clínica, o corpo é
resfriado com gelo. Uma injeção de anti-coagulantes 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 -321°, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde
fica de cabeça para baixo.
Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que
o valor indicado de -321° esteja correto e que pertença a uma das escalas,
Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode-se concluir que foi usada a escala:
a) Kelvin, pois se trata 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 escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor
numérico de temperatura.
d) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de
temperaturas.
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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EHC 06. H21 (UFMS):
Através de experimentos, biólogos observaram que a taxa de canto de grilos
de uma determinada espécie estava relacionada com a temperatura
ambiente de uma maneira que poderia ser considerada linear. Experiências
mostraram que, a uma temperatura de 21º C, os grilos cantavam, em média,
120 vezes por minuto; e, a uma temperatura de 26º C, os grilos cantavam,
em média, 180 vezes por minuto. Considerando T a temperatura em graus
Celsius e n o número de vezes que os grilos cantavam por minuto, podemos
representar a relação entre T e n.
Supondo que os grilos estivessem cantando, em média, 156 vezes por
minuto, de acordo com o modelo sugerido nesta questão, estima-se que a
temperatura deveria ser igual a:
a) 21,5º C b) 22º C
c) 23º C d) 24º C e) 25,5º C
EHC 07. H21 (FATEC SP):
Lord Kelvin (título de nobreza dado ao célebre físico William Thompson, 1824-
1907) estabeleceu uma associação entre a energia de agitação das moléculas de
um sistema e a sua temperatura. Deduziu que a uma temperatura de -273,15 ºC,
também chamada de zero absoluto, a agitação térmica das moléculas deveria
cessar. Considere um recipiente com gás, fechado e de variação de volume
desprezível nas condições do problema e, por comodidade, que o zero absoluto
corresponde a –273 ºC. É correto afirmar:
a) O estado de agitação é o mesmo para as temperaturas de 100 ºC e 100 K.
b) À temperatura de 0 ºC o estado de agitação das moléculas é o mesmo
que a 273 K.
c) As moléculas estão mais agitadas a –173 oC do que a –127 ºC.
d) A -32 ºC as moléculas estão menos agitadas que a 241 K.
e) A 273 K as moléculas estão mais agitadas que a 100 ºC
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EHC 08. H21 (FATEC SP):
Construiu-se um alarme de temperatura
baseado em uma coluna de mercúrio e em
um sensor de passagem, como sugere a
figura a seguir.
A altura do sensor óptico (par laser/detector) em relação ao nível, H, pode ser
regulada de modo que, à temperatura desejada, o mercúrio, subindo pela
coluna, impeça a chegada de luz ao detector, disparando o alarme. Calibrou-
se o termômetro usando os pontos principais da água e um termômetro
auxiliar, graduado na escala centígrada, de modo que a 0°C a altura da
coluna de mercúrio é igual a 8cm, enquanto a 100°C a altura é de 28cm. A
temperatura do ambiente monitorado não deve exceder 60°C. O sensor
óptico (par laser/detector) deve, portanto estar a uma altura de:
a) H = 20cm b) H = 10cm
c) H = 12cm d) H = 6cm e) H = 4cm
EHC 09. H21 (TI):
Os refrigeradores elétricos domésticos (geladeira) representaram um enorme
avanço na qualidade de vida das pessoas. Possibilitaram um melhor
acondicionamento e aproveitamento dos alimentos. Existe muita física “por
trás” do funcionamento de uma geladeira. Observe a lista abaixo:
I : congelador (ou freezer) posicionado na parte superior da geladeira;
II : grades nas prateleiras internas.
De acordo com seus conhecimentos sobre mecanismos de transferência de
calor, assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre o
mecanismo e o item:
a) condução ( I ) e convecção ( II )
b) condução ( I ) e condução ( II )
c) convecção ( I ) e condução ( II )
d) convecção ( I ) e convecção ( II )
e) convecção ( I ) e irradiação ( II )
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EHC 10. H21 (UECE):
Há 5300 anos viveu, nos Alpes austríacos, Ötzi, conhecido entre nós como o
homem do gelo. Seu corpo foi encontrado em setembro de 1991 com restos
de suas vestes, que garantiam sua sobrevivência no frio em temperaturas
que chegavam a – 40oC. Fisicamente, é correto afirmar que:
a) as vestes de Ötzi retiravam calor do meio ambiente, fornecendo-o ao seu
corpo.
b) as vestes de Ötzi possuíam elevado coeficiente de condutibilidade térmica
a fim de impedir o fluxo de calor para o seu corpo.
c) o calor fluía do ambiente para o corpo de Ötzi.
d) Ötzi combinava em suas vestes propriedades físicas como grande
espessura e baixo coeficiente de condutibilidade térmica.
EHC 11. H21 (UEL PR):
Embalagens tipo "longa vida" (abertas, com a parte interna voltada para
cima, embaixo das telhas) podem ser utilizadas como material isolante em
telhados de amianto, que no verão atingem
temperaturas de 70°C. Sobre essa utilização do material, é correto afirmar:
a) O calor emitido pelas telhas de amianto é absorvido integralmente pelo
"forro longa vida".
b) O calor específico do "forro longa vida" é muito pequeno, e por isso sua
temperatura é constante, independentemente da quantidade de calor que
recebe da telha de amianto.
c) A superfície de alumínio do "forro longa vida" reflete o calor emitido pelas
telhas de amianto.
d) A camada de papelão da embalagem tipo "longa vida" isola o calor
emitido pelas telhas de amianto, pois sua capacidade térmica absorve a
temperatura.
e) A superfície de alumínio do "forro longa vida" é um isolante térmico do
calor emitido pelas telhas de amianto, pois está revestida por uma camada
de plástico.
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EHC 12. H21 (ENEM):
Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330mL de
refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de
tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a
sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:
a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é
maior que a da lata.
b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui
condutividade menor que o alumínio.
c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma
condutividade térmica, e a sensação devesse à diferença nos calores específicos.
d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao
fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao
fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.
EHC 13. H18 (ENEM PPL)
A tirinha faz referência a uma propriedade de uma grandeza Física, em que a
função do jornal utilizado pelo homem é a de:
a) absorver a umidade que dissipa calor.
b) impedir que o frio do ambiente penetre.
c) manter o calor do homem concentrado.
d) restringir a perda de calor para o ambiente.
e) bloquear o vento que sopra trazendo frio.
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EHC 14. H03 (NOVO ENEM)
Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma
diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente,
calor é identificado como “algo quente” e temperatura mede a “ quantidade
de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto, não conseguem
explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática.
Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos
conceitos corriqueiros de calor e temperatura?
a) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que
estiver fervendo.
b) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a
temperatura da água.
c) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da
água em uma panela.
d) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a
fim de diminuir sua temperatura.
e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu
interior com menor temperatura do que a dele.
EHC 15. H03 (ENEM PPL)
Em dias com baixas temperaturas, as pessoas utilizam casacos ou blusas de
lã com o intuito de minimizar a sensação de frio. Fisicamente, esta sensação
ocorre pelo fato de o corpo humano liberar calor, que é a energia transferida
de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles.
A utilização de vestimenta de lã diminui a sensação de frio, porque:
a) possui a propriedade de gerar calor.
b) é constituída de material denso, o que não permite a entrada do ar frio.
c) diminui a taxa de transferência de calor do corpo humano para o meio externo.
d) tem como principal característica a absorção de calor, facilitando o
equilíbrio térmico.
e) está em contato direto com o corpo humano, facilitando a transferência
de calor por condução.
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G A B A R I T O
EXERCÍCIOS PROPOSTOS:
01 A 02 A 03 E 04 C 05 A 06 D
07 B 08 E 09 D 10 A 11 C 12 D
13 A 14 B 15 D 16 A 17 D 18 A
19 B 20 E 21 C 22 B 23 B 24 C
25 B 26 B 27 B 28 A 29 A 30 C
31 C 32 D 33 C 34 A 35 C 36 C
37 C 38 A 39 A 40 E 41 D 42 D
43 C 44 C 45 E 46 E 47 E 48 C
49 D 50 A 51 B 52 A 53 D 54 D
55 C 56 B 57 D 58 D 59 B 60 B
61 A 62 D 63 C 64 C 65 B 66 D
G A B A R I T O
EXERCITANDO as HABILIDADES em CASA:
01 C 02 A 03 D 04 C 05 C 06 D
07 B 08 A 09 C 10 D 11 C 12 D
13 D 14 A 15 C