SÓ TERMOLOGIA

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01-(ENEM-MEC) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo. Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia solar e fontes alternativas". Hemus, 1981. São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s): a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III 02-(ENEM-MEC)

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Page 1: SÓ TERMOLOGIA

01-(ENEM-MEC)

O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias

formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um

tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema

abaixo.

Fonte: Adaptado de PALZ, Wolfgang, "Energia

solar e fontes alternativas". Hemus, 1981.

São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no

aquecedor solar:

I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir

melhor o calor.

II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de

forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.

III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia

radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.

Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão)

correta(s):

a) I b) I e II c)

II d) I e III e) II e III

02-(ENEM-MEC)

Page 2: SÓ TERMOLOGIA

A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por

uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa

residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira,

podem ser tomados alguns cuidados operacionais:

I – Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do

quente para cima.

II – Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de

gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor

no congelador.

III – Limpar o radiador (―grade‖ na parte de trás) periodicamente,

para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a

transferência de calor o ambiente.

Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas,

a) a operação I b) a operação II c) as operações I e

II d) as operações I e III e) as operações II e III

03-(ENEM-MEC)

Júpiter, conhecido como o gigante gasoso, perdeu uma das suas

listras mais proeminentes, deixando o seu hemisfério sul

estranhamente vazio. Observe a região em que a faixa sumiu,

destacada pela seta.

Page 3: SÓ TERMOLOGIA

A aparência de Júpiter é tipicamente marcada por duas faixas escuras

em sua atmosfera — uma no hemisfério norte e outra no hemisfério

sul. Como o gás está constantemente em movimento, o desaparecimento da faixa no planeta relaciona-se ao movimento das

diversas camadas de nuvens em sua atmosfera. A luz do Sol,

refletida nessas nuvens, gera a imagem que é captada pelos

telescópios, no espaço ou na Terra.

O desaparecimento da faixa sul pode ter sido determinado por uma

alteração

a) na temperatura da superfície do planeta. b) no formato da camada

gasosa do planeta.

c) no campo gravitacional gerado pelo

planeta. d) na composição química das

nuvens do planeta.

e) na densidade das nuvens que compõem o planeta.

04-(ENEM-MEC)

As cidades industrializadas produzem grandes proporções de gases como o CO2, o principal gás causador do efeito estufa. Isso ocorre por

causa da quantidade de combustíveis fósseis queimados,

principalmente no transporte, mas também em caldeiras industriais.

Além disso, nessas cidades concentram-se as maiores áreas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a retenção de calor,

formando o que se conhece por ―ilhas de calor‖. Tal fenômeno ocorre

porque esses materiais absorvem o calor e o devolvem para o ar sob

a forma de radiação térmica.

Page 4: SÓ TERMOLOGIA

Em áreas urbanas, devido à atuação conjunta do efeito estufa e das

―ilhas de calor‖, espera-se que o consumo de energia elétrica

a) diminua devido à utilização de caldeiras por indústrias

metalúrgicas.

b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito

estufa.

c) diminua devido à não necessidade de aquecer a água utilizada em

indústrias.

d) aumente devido à necessidade de maior refrigeração de indústrias

e residências.

e) diminua devido à grande quantidade de radiação térmica

reutilizada.

05-(ENEM-MEC)

Com o objetivo de se testar a eficiência de fornos de micro-ondas,

planejou-se o aquecimento em 10°C de

amostras de diferentes substâncias, cada uma com determinada

massa, em cinco fornos de marcas distintas.

Page 5: SÓ TERMOLOGIA

Nesse teste, cada forno operou à potência máxima. O forno mais

eficiente foi aquele que

A) forneceu a maior quantidade de energia às amostras.

B) cedeu energia à amostra de maior massa em mais tempo.

C) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo.

D) cedeu energia à amostra de menor calor específico mais

lentamente.

E) forneceu a menor quantidade de energia às amostras em menos

tempo.

06-(ENEM-MEC)

No que tange à tecnologia de combustíveis alternativos, muitos

especialistas em energia acreditam que os alcoóis vão crescer em

importância em um futuro próximo. Realmente, alcoóis como metanol e etanol têm encontrado alguns nichos para uso doméstico

como combustíveis há muitas décadas e, recentemente, vêm obtendo

uma aceitação cada vez maior como aditivos, ou mesmo como

substitutos para gasolina em veículos.

Algumas das propriedades físicas desses combustíveis são mostradas

no quadro seguinte.

Page 6: SÓ TERMOLOGIA

Considere que, em pequenos volumes, o custo de produção de ambos

os alcoóis seja o mesmo. Dessa forma, do ponto de vista econômico,

é mais vantajoso utilizar

a) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente

22,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.

b) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente

29,7 kJ de energia por litro de combustível queimado.

c) metanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente

17,9 MJ de energia por litro de combustível queimado.

d) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente

23,5 MJ de energia por litro de combustível queimado.

e) etanol, pois sua combustão completa fornece aproximadamente

33,7 MJ de energia por litro de combustível queimado.

07-(ENEM-MEC)

A cor de uma estrela tem relação com a temperatura em sua

superfície. Estrelas não muito quentes (cerca de 3.000K) nos

parecem

avermelhadas. Já as estrelas amarelas como o Sol, possuem

temperatura em torno dos 6.000K; as mais quentes são brancas ou

azuis porque sua temperatura fica acima dos 10.000K.

A tabela apresenta uma classificação espectral e outros dados para as

estrelas dessas classes.

Page 7: SÓ TERMOLOGIA

a) 20 000 vezes a luminosidade do Sol b) 28 000 vezes a

luminosidade do Sol c) 28 850 vezes a luminosidade do Sol

d) 30 000 vezes a luminosidade do Sol e) 50 000 vezes a

luminosidade do Sol

08-(ENEM-MEC)

Um dos processos usados no tratamento do lixo é a incineração, que

apresenta vantagens e desvantagens.

Em São Paulo, por exemplo, o lixo é queimado a altas temperaturas

e parte da energia liberada é transformada em energia elétrica. No

entanto, a incineração provoca a emissão de poluentes na atmosfera.

Uma forma de minimizar a desvantagem da incineração, destacada

no texto, é

a) aumentar o volume do lixo incinerado para aumentar a produção

de energia elétrica.

b) fomentar o uso de filtros nas chaminés dos incineradores para

diminuir a poluição do ar.

c) aumentar o volume do lixo para baratear os custos operacionais

relacionados ao processo.

d) fomentar a coleta seletiva de lixo nas cidades para aumentar o

volume de lixo incinerado.

Page 8: SÓ TERMOLOGIA

e) diminuir a temperatura de incineração do lixo para produzir maior

quantidade de energia elétrica.

Exercícios com características de ENEM

09-(UFPR-PR)

Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de termologia:

I) Calor é uma forma de energia.

II) Calor é o mesmo que temperatura.

III) A grandeza que permite informar se dois corpos estão em

equilíbrio térmico é a temperatura.

Está(ão) correta(s) apenas:

a) I. b) II. c)

III. d) I e II. e) I e III.

10-(FATEC-SP)

Lord Kelvin (título de nobreza dado ao célebre físico William

Thompson, 1824-1907) estabeleceu uma associação entre a energia

Page 9: SÓ TERMOLOGIA

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 –173OC 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.

11-(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

anticoagulantes é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração, espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos

Page 10: SÓ TERMOLOGIA

naturais. O corpo é colocado numa câmara com gás nitrogênio, onde

os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim que atinge a

temperatura de –321º, 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 –321º 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 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.

12-(UFPEL-RS)

É comum, no painel de informações das cabines dos aviões, estar

registrada a temperatura externa de duas maneiras: em graus

Celsius e em Fahrenheit.

Assinale a alternativa com o gráfico que representa corretamente as

temperaturas registradas para o ar, no painel do avião, quando ele se

desloca do solo ao topo das nuvens.

Page 11: SÓ TERMOLOGIA

13-(UNESP-SP)

Um estudante desenvolve um termômetro para ser utilizado

especificamente em seus trabalhos de laboratório.

Sua idéia é medir a temperatura de um meio fazendo a leitura da resistência elétrica de um resistor, um fio de cobre, por exemplo,

quando em equilíbrio térmico com esse meio. Assim, para calibrar

esse termômetro na escala Celsius, ele toma como referências as

temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água. Depois de

várias medidas, ele obtém a curva apresentada na figura.

A correspondência entre a temperatura T, em °C, e a resistência

elétrica R, em Ω, é dada pela equação

a) T = 100.(R - 16) / 6,6. b) T = 100.6,6 / (R - 16). c) T

= (R - 6,6) / (6,6.100). d) T = 100.(R - 16) / 16.

e) T = 100.(R - 6,6) / 16.

14-(UFMS-MS)

Page 12: SÓ TERMOLOGIA

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. Conside T a temperatura em graus

Celsius e n o número de vezes que os grilos cantavam por minuto.

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 .

15-

(UNIMONTES-

MG)

Duas barras metálicas de comprimentos L1 e L2, de materiais

diferentes, estão acopladas (ver figura abaixo). A barra de

comprimento L1 possui condutividade térmica k1, e a barra de comprimento L2 possui condutividade térmica k2, sendo k1 > k2. As

duas extremidades são mantidas a temperaturas fixas e diferentes,

T1 e T2. Considere as três seções retas destacadas na figura. A seção

reta 1 está na barra 1; a 2, na barra 2; a 3, na interface ou região de

acoplamento das barras.

pode-se afirmar corretamente que

Page 13: SÓ TERMOLOGIA

a) o fluxo de calor na seção reta 1 é maior que o fluxo de calor na

seção reta 2.

b) o fluxo de calor na seção reta 2 é maior que o fluxo de calor na

seção reta 1.

c) o fluxo de calor na interface é nulo.

d) o fluxo de calor é o mesmo em qualquer uma das três seções

retas.

16-(UFCG-PB)

O El Niño é um fenômeno ambiental da atmosfera do planeta de

grandes proporções. As condições de pressão e temperatura são essenciais para a sua ocorrência. O desenho seguinte é um esquema

da circulação atmosférica sobre o Oceano Pacífico entre o Continente

Australiano e a região próxima à costa do Peru. O fluxo de superfície

mostrado no desenho representa o movimento das massas de ar

sobre a superfície do Pacífico.

Em relação às condições climáticas dessa região, presentes na

promoção do El Niño, pode-se afirmar que

a) a subida de grandes massas de ar nas proximidades do oceano, na

costa do Peru, revela uma zona de alta temperatura.

b) nas proximidades do oceano, no Continente Australiano, a pressão

atmosférica deve ser muito baixa o que justifica a direção do fluxo de

superfície.

Page 14: SÓ TERMOLOGIA

c) nas proximidades da superfície do oceano, na costa do Peru, a

pressão atmosférica deve ser muito alta o que justifica a direção do

fluxo de superfície.

d) o ar nas proximidades do oceano, na costa do Peru, deve ter

temperaturas muito baixas.

e) o fluxo de superfície dá-se de uma região de temperaturas muito

altas para regiões de temperaturas muito baixas.

17-(UNIMONTES-MG)

Um radiômetro (veja a figura) é um dispositivo constituído por um

bulbo transparente, em cujo interior, isolado do meio externo,

encontra-se uma hélice constituída por quatro placas muito leves.

Cada placa possui uma face preta, de um lado, e branca, do outro. A

hélice pode girar livremente (praticamente sem atrito).

O radiômetro é usado para demonstrações de como a radiação térmica é absorvida diferentemente por objetos escuros e claros.

Quando a radiação térmica incide sobre as placas, por causa da

diferença de absorção, as faces pretas se aquecem mais que as

brancas, o que gera uma corrente de convecção fazendo com que o ar circule no interior do dispositivo e coloque a hélice para girar. O

efeito visual do radiômetro em funcionamento é surpreendente, fato

que o torna um ótimo dispositivo para fins didáticos.

Se um radiômetro for iluminado inicialmente com uma lâmpada

incandescente (luz amarela) e, posteriormente, com uma lâmpada

de vapor de mercúrio (luz branca), é CORRETO afirmar que

Page 15: SÓ TERMOLOGIA

a) a hélice irá se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela

lâmpada de vapor de mercúrio, pois a luz branca possui mais energia

térmica.

b) a hélice irá se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela

lâmpada de vapor de mercúrio, pois esta também emite radiação

ultravioleta, cujo comprimento de onda é maior que o da luz amarela.

c) a hélice irá se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela

lâmpada incandescente, pois esta gera bastante radiação em faixas

de frequência superiores às geradas pela lâmpada de vapor de

mercúrio.

d) a hélice irá se mover mais rapidamente ao ser iluminada pela

lâmpada incandescente, pois esta gera bastante radiação

infravermelha, além de luz visível.

18-(UFGO-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 90oC

e permanece em torno desse valor durante a viagem. Isso ocorre

porque

Page 16: SÓ TERMOLOGIA

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-(UFPEL-RS)

Todos sabemos que é essencial a presença de água para assegurar a

existência de vida em nosso planeta. Um comportamento específico dessa importante substância garante, por exemplo, que o "simpático"

urso da figura tente garantir sua refeição, apanhando o peixinho que

nada em um lago, abaixo da camada de gelo.

A formação dessa camada de gelo na superfície do lago, permitindo

que a fauna e a flora permaneçam vivas em seu interior líquido,

deve-se

a) à dilatação irregular da água, que atinge densidade máxima à

temperatura de 4°C.

b) ao elevado calor específico da água, que cede grandes quantidades

de calor ao sofrer resfriamento.

c) à grande condutividade térmica do gelo, que permite ao sol

continuar a aquecer a água do lago.

d) à temperatura de solidificação da água, que permanece igual a

0°C, independente da pressão a que ela está submetida.

Page 17: SÓ TERMOLOGIA

e) ao elevado calor latente de solidificação da água, que cede

grandes quantidades de calor ao passar ao estado sólido.

20-(ACAFE-SC)

O efeito estufa é essencial à manutenção do equilíbrio térmico do

nosso planeta porque sem ele a temperatura da Terra seria de

aproximadamente -20oC. Um dos gases mais importantes nesse

processo é o gás carbônico, no entanto, um aumento

de 10% na sua concentração faria a temperatura média do planeta

aumentar aproximadamente 3oC, trazendo graves conseqüências

para o nível dos oceanos e para o clima. Essa participação do gás

carbônico se dá porque ele é_______ às radiações visíveis e

________ às radiações infravermelhas.

A alternativa que completa o enunciado acima, em seqüência, é:

a) opaco - opaco b) opaco - transparente c)

transparente – opaco d) transparente - transparente

e) absorvente - transparente

21-(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSICA)

Um estudante caminha descalço em um dia em que a temperatura

ambiente é de 28 ºC. Em um certo ponto, o piso de cerâmica muda

para um assoalho de madeira, estando ambos em equilíbrio térmico.

Page 18: SÓ TERMOLOGIA

A criança tem então a sensação de que a cerâmica estava mais fria

que a madeira. Refletindo um pouco, ela conclui corretamente que:

a) a sensação de que as temperaturas são diferentes de fato

representa a realidade física, uma vez que a cerâmica tem uma

capacidade calorífica menor que a madeira.

b) a sensação de que as temperaturas são diferentes não representa a realidade física, uma vez que a cerâmica tem uma capacidade

calorífica menor que a madeira.

c) a sensação de que as temperaturas são diferentes de fato

representa a realidade física, uma vez que a condutividade térmica da

cerâmica é maior que a da madeira. d) a sensação de que as temperaturas são diferentes não representa

a realidade física, uma vez que a condutividade térmica da cerâmica

é maior que a da madeira.

e) não há elementos físicos suficientes para afirmar se a sensação térmica corresponde ou não à realidade, uma vez que para tanto

seria necessário saber os calores específicos da cerâmica, da madeira

e também da pele humana.

22-(UFF-RJ)

A vela é a modalidade de esporte que mais medalhas já deu ao Brasil em Olimpíadas. Só nas Olimpíadas de Atenas, em 2004,foram duas

medalhas de ouro das quatro conquistadas.

Sabendo que a prática desse esporte exige uma forte interação com o

espaço geográfico e a natureza, caracterize corretamente a

brisa marítima.

Page 19: SÓ TERMOLOGIA

a) Sopra durante o dia do oceano (com menor temperatura) para o

continente (com maior temperatura).

b) Sopra durante o dia do oceano (com menor pressão) para o

continente (com maior pressão). c) Sopra durante a noite do continente (com maior temperatura) para

o oceano (com menor temperatura).

d) Sopra durante a noite do continente (com maior pressão) para o

oceano (com menor pressão). e) Sopra durante o dia ou durante a noite, sempre que ocorrem

chuvas que reduzem a temperatura.

23-(UNESP-SP)

Um corpo I é colocado dentro de uma campânula de vidro

transparente evacuada. Do lado externo, em ambiente à pressão

atmosférica, um corpo II é colocado próximo à campânula, mas não

em contato com ela, como mostra a figura.

As temperaturas dos corpos são diferentes e os pinos que os

sustentam são isolantes térmicos. Considere as formas de

transferência de calor entre esses corpos e aponte a alternativa

correta.

a) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque não estão em

contato entre si.

b) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque o ambiente no

interior da campânula está evacuado.

c) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque suas

temperaturas são diferentes.

d) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por

convecção.

e) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por

meio de radiação eletromagnética.

Page 20: SÓ TERMOLOGIA

24- (UFG-GO)

Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas

plásticas transparentes que fazem, entre outras

coisas, com que a temperatura interna seja superior à externa. Isso

se dá porque:

a) o ar aquecido junto à lona desce por convecção até as plantas.

b) as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às

radiações infravermelhas.

c) um fluxo líquido contínuo de energia se estabelece de fora para

dentro da estufa.

d) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa.

e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor de calor,

aquecendo o solo.

25-(CPS-SP)

Ana, após ouvir atentamente uma reportagem sobre "Caminhar para

desestressar", decide seguir essa prática. Assim, caminha 9 km indo

de seu trabalho, localizado na região central, até sua residência,

localizada na região residencial suburbana.

Page 21: SÓ TERMOLOGIA

Neste percurso, ela passa pela região residencial urbana e pelo parque, gastando um tempo de 2,5 h. Tendo como base o esquema

gráfico e considerando que a temperatura interna de Ana permaneça

constante durante todo o percurso, pode-se afirmar que

a) ocorre menos transferência de calor entre Ana e o ambiente na

região central.

b) a maior transferência de calor entre Ana e o ambiente ocorre na

região residencial urbana.

c) durante o percurso, a menor troca de calor entre Ana e o ambiente

ocorre na região do parque.

d) na região rural é onde há a possibilidade de uma maior troca de

calor entre Ana e o ambiente.

e) a diferença de temperatura entre as regiões não interfere na

transferência de calor entre Ana e o ambiente.

Física Térmica

Calor Latente

Trocas de calor com mudança de estado

01-(ENEM-MEC)

A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia

ao irradiá-la para o espaço.

Page 22: SÓ TERMOLOGIA

O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno

desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em

torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente,

cerca de 1,6.1022 J. Considere que a energia necessária para

transformar 1 kg de gelo a 0°C em água líquida seja igual a 3,2.105 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para

derreter o gelo nos pólos (a 0°C), a quantidade de gelo derretida

anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre

a) 20 e 40. b) 40 e 60. c) 60 e

80. d) 80 e 100. e) 100 e 120.

02-(ENEM-MEC)

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.

Page 23: SÓ TERMOLOGIA

e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está

em seu interior com menor temperatura do que a dele.

03-(ENEM-MEC) A água apresenta propriedades físico-químicas que

a coloca em posição de destaque como substância essencial à vida.

Dentre essas, destacam-se as propriedades térmicas biologicamente muito importantes, por exemplo, o elevado valor de calor latente de

vaporização. Esse calor latente refere-se à quantidade de calor que

deve ser adicionada a um líquido em seu ponto de ebulição, por

unidade de massa, para convertê-lo em vapor na mesma

temperatura, que no caso da água é igual a 540 calorias por grama.

A propriedade físico-química mencionada no texto confere à água a

capacidade de

a) servir como doador de elétrons no processo de fotossíntese.

b) funcionar como regulador térmico para os organismos vivos.

c) agir como solvente universal nos tecidos animais e vegetais.

d) transportar os íons de ferro e magnésio nos tecidos vegetais.

e) funcionar como mantenedora do metabolismo nos organismos

vivos.

Exercícios com características de ENEM

04-(FUVEST-SP) O gráfico representa, em função do tempo, a leitura de um termômetro que mede a temperatura de uma substância

inicialmente no estado sólido, contida num recipiente. O conjunto é

aquecido uniformemente numa chama de gás, a partir do instante

zero; depois de algum tempo o aquecimento é desligado. A

temperatura de fusão da substância é, em oC:

Page 24: SÓ TERMOLOGIA

a) 40 b) 45 c) 50 d)

53 e) 55

05-(IFSP-SP)

Um estudante de física, ao nível do mar, possui um aquecedor de

imersão de 420 W de potência e o coloca dentro de uma panela

contendo 2 litros de água a 20°C. Supondo que 80% da energia

dissipada seja absorvida pela água, o intervalo de tempo necessário

para que 20% dessa água seja vaporizada será aproximadamente de

Dados:

calor específico da água: 1,0 cal/g°C

Calor Latente de vaporização da água: 540 cal/g

Densidade absoluta da água: 1,0 kg/L

1 cal = 4,2 J

a) 1 h e 13 minutos. b) 1 h e 18 minutos. c) 1 h e 25 minutos. d) 1 h

e 30 minutos.

e) 2 h e 10 minutos.

Page 25: SÓ TERMOLOGIA

06-(UFAC-AC) Em geral, a temperatura do ser humano é constante e

igual a 37°C. A hipotermia é caracterizada pela redução da

temperatura padrão de nosso corpo. A Medicina faz o uso controlado

da hipotermia, em determinadas cirurgias cerebrais e

cardíacas. Esse procedimento diminui o consumo de oxigênio do

cérebro e do coração, bem como reduz a chance de danos

ocasionados pela falta de circulação do sangue. Suponha que um

paciente, de massa 60 kg, seja submetido a uma cirurgia de coração. A temperatura inicial de seu corpo é 37°C e pretende-se diminuí-la

para 30°C. Considere o calor específico do corpo humano igual a 1,0

cal/g.°C e o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g. A massa

mínima de gelo necessária para diminuir a temperatura do paciente

até 30°C é:

a) 10 g b) 4,25 g c) 4,25

kg d) 5,25 g e) 5,25 kg

07-(PUC-RJ) Uma quantidade de água líquida de massa m = 200 g, a

uma temperatura de 30 oC, é colocada em um calorímetro

junto a 150 g de gelo a 0 oC. Após atingir o equilíbrio, dado que o

calor específico da água é ca = 1,0 cal/(g . oC) e o calor latente de

fusão do gelo é L = 80 cal/g, calcule a temperatura final da mistura

gelo + água.

a) 10ºoC b) 15 oC c)

0 oC d) 30 oC e) 60 oC

Page 26: SÓ TERMOLOGIA

08-(ITA-SP) Um vaporizador contínuo possui um bico pelo qual entra

água a 20 oC, de tal maneira que o nível de água no

vaporizador permanece constante. O vaporizador utiliza 800 W de potência, consumida no aquecimento da água até 100 oC e na sua

vaporização a 100 oC. A vazão de água pelo bico é em mililitro por

segundo:

Dados: calor específico da água = 1 cal/g °C; calor latente de

vaporização da água = 540 cal/g; densidade da água = 1 g/ml; 1 cal

= 4,2 J

a) 0,31 b) 0,35 c)

2,4 d) 3,1 e) 3,5

09-(UNICAMP-SP) Em um dia quente, um atleta corre dissipando 750

W durante 30 minutos. Suponha que ele só transfira esta

energia para o meio externo, através da evaporação do suor, e que

todo seu suor seja aproveitado para sua refrigeração.

Adote L = 2 500 J/g para o calor latente de evaporação da água na

temperatura ambiente.

a) Qual é a taxa de perda de água no atleta em kg/min?

b) Quantos litros de água ele perde nos 30 min de corrida?

10-(UNESP-SP) A figura mostra os gráficos das temperaturas em função do tempo de aquecimento, em dois experimentos separados,

de dois sólidos, A e B, de massas iguais, que se liquefazem durante o

Page 27: SÓ TERMOLOGIA

processo. A taxa com que o calor é transferido no aquecimento é

constante e igual nos dois casos.

Se TA e TB forem as temperaturas de fusão e LA e LB os calores

latentes de fusão de A e B, respectivamente, então

a) TA > TB e LA > LB. b) TA > TB e LA = LB. c) TA > TB e LA <

LB. d) TA < TB e LA > LB. e) TA < TB e LA = LB.

11-(FUVEST-SP-011)

Um forno solar simples foi construído com uma caixa de isopor,

forrada internamente com papel alumínio e

50 cm. Dentro desse forno, foi colocada uma pequena panela

contendo 1 xícara de arroz e 300 mL de água à temperatura

ambiente de 25°C. fechada com uma tampa de vidro de 40 cm x

Suponha que os raios solares incidam perpendicularmente à tampa

de vidro e que toda a energia incidente na tampa do forno a

atravesse e seja absorvida pela água. Para essas condições, calcule:

a) A potência solar total P absorvida pela água.

b) A energia E necessária para aquecer o conteúdo da panela até

100°C.

Page 28: SÓ TERMOLOGIA

c) O tempo total T necessário para aquecer o conteúdo da panela até

100°C e evaporar 1/3 da água nessa temperatura (cozer o arroz).

12-(UNICAMP-SP)

Na preparação caseira de um chá aconselha-se aquecer a água até um ponto próximo da fervura, retirar o aquecimento e, em seguida,

colocar as folhas da planta e tampar o recipiente. As folhas devem

ficar em processo de infusão por alguns minutos.

Caso o fogo seja mantido por mais tempo que o necessário, a água entrará em ebulição. Considere que a potência fornecida pelo fogão à

água é igual a 300 W, e que o calor latente de vaporização da água

vale 2,25.103 J/g. Mantendo-se o fogo com a água em ebulição e o

recipiente aberto, qual é a massa de água que irá evaporar após 10

minutos?

a) 18 g. b) 54 g. c) 80

g. d) 133 g.

Dados --- L = 2,2.103 J/g --- P = 300 W --- ∆t = 10 min = 600

s --- quantidade de calor liberada pelo fogão --- P=Q/∆t ---

Q=P.∆t --- Q=m.L ---P. ∆t=m.L ---

m=P.∆t/L=300.600/2,25.103 --- m=80g ---

R- C

13-(PUC-RJ) Um cubo de gelo dentro de um copo com água resfria o

seu conteúdo. Se o cubo tem 10 g e o copo

Page 29: SÓ TERMOLOGIA

com água tem 200 ml e suas respectivas temperaturas iniciais são 0 oC e 24 oC, quantos cubos de gelo devem ser colocados para baixar

a temperatura da água para 20 oC? (Considere que o calor específico

da água é ca = 1,0 cal/(g oC), o calor latente de fusão do gelo L = 80

cal/g, e a densidade da água, d = 1 g/ml)

a) 1 b) 2 c)

3 d) 4 e) 5

14-(UEG-GO) Considere que um bloco de gelo, inicialmente a 0 ºC,

seja aquecido a uma taxa constante.

Um tempo t é necessário para transformar o bloco de gelo completamente em vapor d’água a 100 ºC. O que se tem após o

tempo t/2?

Considere: calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico

da água = 1 cal/g.°C e calor latente de vaporização da água = 540

cal/g.

a) Água a uma temperatura entre 0 ºC e 100 ºC. b) Apenas

gelo a 0 ºC. c) Uma mistura de água e vapor a 100 ºC.

d) Uma mistura de gelo e água a 0 ºC.

15-(UNIFESP-SP) Em dias muito quentes e secos, como os do último

verão europeu, quando as temperaturas

Page 30: SÓ TERMOLOGIA

atingiram a marca de 40 °C, nosso corpo utiliza-se da transpiração

para transferir para o meio ambiente sua energia excedente. Por

meio desse mecanismo, a temperatura de nosso corpo é regulada e

mantida em torno de 37 °C. No processo de transpiração, a água das gotas de suor sofre uma mudança de fase à temperatura constante,

na qual passa lentamente da fase líquida para a gasosa, consumindo

energia, que é cedida pelo nosso corpo. Se, nesse processo, uma

pessoa perde energia a uma razão de 113 J/s, e se o calor latente de vaporização da água é de 2,26.103 J/g, determine a quantidade de

água perdida na transpiração pelo corpo dessa pessoa, em 1 hora.

Dilatometria

01-(ENEM-MEC)

A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como

combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura

do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para

diminuir os efeitos práticos dessa

variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os

tanques NÃO fossem subterrâneos:

I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente

do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.

II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria

comprando mais massa de combustível para cada litro.

Page 31: SÓ TERMOLOGIA

III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o

problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria

resolvido.

Destas considerações, somente:

a) I é correta. b) II é correta c) III é

correta d) I e II são corretas.

e) II e III são corretas.

02-(ENEM-MEC)

Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os

veículos deve ser constituído de 96% de álcool

puro e 4% de água (em volume).As densidades desses componentes

são dados: dágua= 1000g/L dálcool= 800g/L

Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco

postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu , então uma amostra do produto de cada posto e mediu a

densidade de cada uma delas. Obteve os seguintes resultados:

A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o

combustível adequado somente os postos

Page 32: SÓ TERMOLOGIA

a) I e II b) I e III c) II e

IV d) III e V e) IV e V

03-(ENEM-MEC)

Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi

encontrado um mecanismo inusitado para enganar o

consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de

combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5°C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo

na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a

temperatura de 35°C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60.

Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5°C e os

revende.

Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1,0.10-3 oC-1,

desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do

combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido

devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas

estaria entre

A) R$ 500,00 e R$ 1.000,00. B) R$ 1.050,00 e R$

1.250,00. C) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00.

Page 33: SÓ TERMOLOGIA

D) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. E) R$ 7.000,00 e R$

7.950,00.

04-(ENEM-MEC)

De maneira geral, se a temperatura de um líquido comum aumenta,

ele sofre dilatação. O mesmo não ocorre com a água, se ela estiver a

uma temperatura próxima a de seu ponto de congelamento. O gráfico mostra como o volume específico (inverso da densidade) da água

varia em função da temperatura, com uma aproximação na região

entre 0ºC e 10ºC, ou seja, nas proximidades do ponto de

congelamento da água.

A partir do gráfico, é correto concluir que o volume ocupado por certa

massa de água

a) diminui em menos de 3% ao se resfriar de 100ºC a 0ºC. b)

aumenta em mais de 0,4% ao se resfriar de 4ºC a 0ºC.

c) diminui em menos de 0,04% ao se aquecer de 0ºC a 4ºC. d)

aumenta em mais de 4% ao se aquecer de 4ºC a 9ºC.

e) aumenta em menos de 3% ao se aquecer de 0ºC a 100ºC.

Page 34: SÓ TERMOLOGIA

Exercícios com características de ENEM

05- (Uema) Um arame de aço, dobrado conforme a figura, está

engastado no teto, no ponto A. Aumentando a sua temperatura de

maneira homogênea, a extremidade B terá um deslocamento que

será mais bem representado por qual dos vetores?

06-(FGV-SP) Um serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão

de ferro, a armação esquematizada.

A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forças sobre

esses pontos. Se a temperatura da armação for aumentada, a barra

transversal

a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B.

b) empurrará os pontos A e B, pois ficará √2 vezes maior que o novo

tamanho que deveria assumir.

c) empurrará os pontos A e B, pois ficará Lo.α.Δt vezes maior que o

novo tamanho que deveria assumir.

d) tracionará os pontos A e B, pois ficará √2 vezes menor que o novo

tamanho que deveria assumir.

Page 35: SÓ TERMOLOGIA

e) tracionará os pontos A e B, pois ficará Lo.α.Δt vezes menor que o

novo tamanho que deveria assumir.

07- (UFRJ-RJ) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio

(αAl = 24. 10-6 C-1) e uma haste de aço (αaço = 12. 10-6 C-1), e todas

inicialmente à mesma temperatura.

O sistema é, então, submetido a um processo de aquecimento, de

forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes.

Podemos afirmar que, ao final do processo de aquecimento, a figura

formada pelas hastes estará mais próxima de um:

a) quadrado. b) retângulo. c)

losango. d) trapézio retângulo. e) trapézio

isósceles.

08- (UNESP-SP) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno

importante em diversas aplicações de engenharia, como construções

de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos

de trem serem de aço, cujo

coeficiente de dilatação é α = 11 . 10-6 °C-1. Se a 10°C o

comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu

comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?

a) 11 . 10-4 m b) 33 . 10-4 m c) 99 . 10-

4 m d) 132 . 10-4 m e) 165 . 10-4 m

Page 36: SÓ TERMOLOGIA

09- (UNESP-SP) Duas lâminas metálicas, a primeira de latão e a

segunda de aço, de mesmo comprimento à temperatura ambiente,

são soldadas rigidamente uma à outra, formando uma lâmina

bimetálica, conforme a figura a seguir.

O coeficiente de dilatação térmica linear do latão é maior que o do

aço. A lâmina bimetálica é aquecida a uma temperatura acima da ambiente e depois resfriada até uma temperatura abaixo da

ambiente. A figura que melhor representa as formas assumidas pela

lâmina bimetálica, quando aquecida (forma à esquerda) e quando

resfriada (forma à direita), é

10- (UFSC-SC) Um aluno de ensino médio está projetando um

experimento sobre a dilatação dos sólidos. Ele utiliza um rebite de

material A e uma placa de material B, de coeficientes de dilatação térmica, respectivamente, iguais a αA e αB. A placa contém um orifício

em seu centro, conforme indicado na figura. O raio RA do rebite é

menor que o raio RB do orifício e ambos os corpos se encontram em

equilíbrio térmico com o meio.

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).

I. Se αA > αB a folga irá aumentar se ambos forem igualmente

resfriados.

II. Se αA > αB a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente

aquecidos.

III. Se αA < αB e aquecermos apenas o rebite, a folga aumentará.

Page 37: SÓ TERMOLOGIA

IV. Se αA = αB a folga ficará inalterada se ambos forem igualmente

aquecidos.

V. Se αA = αB e aquecermos somente a placa, a folga aumentará.

VI. Se αA > αB a folga aumentará se apenas a placa for aquecida.

a) I, V e VI b) todas c) II, III e IV d) I, III

e V e) II, III e IV

11- (UEL-PR) O volume de um bloco metálico sofre um aumento de

0,60% quando sua temperatura varia de

200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse

metal, em ºC-1,vale:

a) 1,0.10-5 b) 3,0.10-5 c) 1,0.10-

6 d) 3,0.10-4 e) 3,0.10-3

12-(UEMS-MS) Uma certa quantidade de chá fervente é despejada

em um recipiente de vidro.

O recipiente quebra-se provavelmente devido a:

a) O coeficiente de dilatação do recipiente é muito elevado

b) O recipiente permite que o calor se propague com facilidade

c) Dilatação não uniforme do corpo do recipiente

d) Pontos de fusão do recipiente e de ebulição do chá são

semelhantes

Page 38: SÓ TERMOLOGIA

e) Temperatura do ambiente externo ao copo.

13-(UFPEL-RS)) A água, substância fundamental para a vida no

Planeta, apresenta uma grande quantidade de comportamentos

anômalos.

Suponha que um recipiente, feito com um determinado material

hipotético, se encontre completamente cheio de água a 4°C.

De acordo com o gráfico e seus conhecimentos, é correto afirmar que

a) apenas a diminuição de temperatura fará com que a água transborde.

b) tanto o aumento da temperatura quanto sua diminuição não

provocarão o transbordamento da água.

c) qualquer variação de temperatura fará com que a água transborde.

d) a água transbordará apenas para temperaturas negativas. e) a água não transbordará com um aumento de temperatura,

somente se o calor específico da substância for menor que o da água.

14-(UESB-BA) Um tanque cheio de gasolina de um automóvel,

quando exposto ao sol por algum tempo, derrama

uma certa quantidade desse combustível. Desse fato, conclui-se que:

a) só a gasolina se dilatou. b) a quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação real.

c) a quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação

aparente.

d) o tanque dilatou mais que a gasolina.

e) a dilatação aparente da gasolina é igual à dilatação do tanque.

Page 39: SÓ TERMOLOGIA

15- (UDESC-SC) 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.

16- (UEPG-PR)

Dilatação térmica é o fenômeno pelo qual variam as dimensões geométricas de um corpo quando este experimenta uma variação de

temperatura. Sobre esse fenômeno físico, assinale o que for errado.

Page 40: SÓ TERMOLOGIA

I. Em geral, as dimensões de um corpo aumentam quando a

temperatura aumenta.

II. Um corpo oco se dilata como se fosse maciço.

III. A tensão térmica explica por que um recipiente de vidro grosso

comum quebra quando é colocada água em ebulição em seu interior.

IV A dilatação térmica de um corpo é inversamente proporcional ao

coeficiente de dilatação térmica do material que o constitui.

V. Dilatação aparente corresponde à dilatação observada em um

líquido contido em um recipiente.

a) I, II e III b) I, III e V c) II, IV e

V d) todas e) apenas a

IV

Física Térmica

Calor Sensível (específico)

Trocas de calor sem mudança de estado

01-(ENEM-MEC)

A eficiência do fogão de cozinha pode ser analisada em relação ao

tipo de energia que ele utiliza. O gráfico a seguir mostra a eficiência

de diferentes tipos de fogão.

Pode-se verificar que a eficiência dos fogões aumenta

Page 41: SÓ TERMOLOGIA

a) à medida que diminui o custo dos combustíveis. b) à

medida que passam a empregar combustíveis renováveis.

c) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a lenha por fogão a

gás. d) cerca de duas vezes, quando se substitui fogão a

gás por fogão elétrico. e) quando são utilizados combustíveis

sólidos.

02-(FAPA-RS)

Super manual de sobrevivência

Fogo é fundamental:

Óculos de (grau ou escuros) servem para acender fogueiras,

importantíssimas para a noite, quando a temperatura cai

dramaticamente.

Durante o dia, a temperatura no deserto é muito elevada e, durante a

noite, sofre uma grande redução.

Isto pode ser explicado pelo _____________da areia.

a) pequeno calor específico b) grande calor específico c)

pequeno ponto de fusão d) grande ponto de fusão

e) pequeno calor latente de fusão.

03-(PUC-MG)

Page 42: SÓ TERMOLOGIA

O calor específico da água é 1 cal/g.°C (uma caloria por grama grau

Celsius). Isso significa que:

a) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um

grama de água, deve-se fornecer um caloria.

b) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama

de água, deve-se fornecer um caloria.

c) para se diminuir a temperatura em um grau Celsius de um grama

de água, devem-se retirar 10 calorias.

d) para se aumentar a temperatura em um grau Celsius de um grama

de água, deve-se retirar um caloria.

04-(UNESP-SP)

Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos

estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes

com boa isolação e capacidade térmica desprezível.

Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente

apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição,

aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento,

será:

a) a água. b) o petróleo. c) a

glicerina. d) o leite. e) o mercúrio.

Page 43: SÓ TERMOLOGIA

05-(PUC-MG)

Dois corpos X e Y recebem a mesma quantidade de calor a cada

minuto. Em 5 minutos, a temperatura do corpo X aumenta 30°C,

e a temperatura do corpo Y aumenta 60°C.

Considerando-se que não houve mudança de fase, é correto afirmar:

a) A massa de Y é o dobro da massa de X.

b) A capacidade térmica de X é o dobro da capacidade térmica de Y.

c) O calor específico de X é o dobro do calor específico de Y.

d) A massa de Y é a metade da massa de X.

06-(PUC-SP)

Ana, em sua casa de praia, deseja ferver 2 litros de água numa

chaleira de alumínio de 500 g, ambos na temperatura ambiente

de 25°C. No entanto, seu botijão de gás natural possui apenas 1% da

sua capacidade total.

Page 44: SÓ TERMOLOGIA

Considerando a perda de calor para o meio ambiente de 35%, a

quantidade de gás disponível é:

- Considere: Densidade da água = 1 g/cm3 Calor

específico da água = 1,0 cal/g°C

- Calor específico do alumínio = 0,2 cal/g°C Capacidade

total do botijão = 13 kg ou 31 litros

- Calor de combustão do gás natural = 12.000 kcal/kg

a) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 10 gramas.

b) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 20 gramas.

c) Suficiente, afinal ela necessita de aproximadamente 30 gramas.

d) Insuficiente, já que ela precisa de 200 gramas.

e) Insuficiente, já que ela precisa de 300 gramas.

07-(UFMS-MS)

No interior de um forno de microondas encontra-se um prato que

contém 1 kg de purê de batatas para ser

aquecido. Considere que o purê de batatas possui calor específico c = 1,8 cal/g° C, e que a capacidade térmica C do prato é de 20 cal/° C.

A potência elétrica de consumo do forno é igual a 1.200W, dos quais

80% dessa potência são transferidos como energia térmica para o

purê de batatas, o qual por condução aquece o prato, considere que somente essa energia é transferida para o prato. Antes de ligar o

forno de microondas, todo esse sistema está em equilíbrio térmico na

temperatura de 20° C. Assinale a alternativa que corresponde ao

tempo em que o forno de microondas deve ficar ligado para que o

Page 45: SÓ TERMOLOGIA

prato e o purê de batatas atinjam a temperatura de 50° C. Use a

relação que 1 cal = 4,18 J.

a) Igual a 3,6 minutos. b) Igual a 3,2 minutos. c) Mais

que 3,7 minutos. d) Igual a 3,0 minutos.

e) Menos que 2,0 minutos.

08-(UNESP-SP)

Após assistir a uma aula sobre calorimetria, uma aluna conclui que,

para emagrecer sem fazer muito esforço, bastaria tomar água gelada, já que isso obrigaria seu corpo a ceder calor para a água até que esta

atingisse a temperatura de 36,5°C.

Depois, esta água seria eliminada levando consigo toda essa energia e sem fornecer nenhuma energia para o corpo, já que água ―não tem

caloria‖. Considerando que ela beba, num dia, 8 copos de 250 mL de

água, a uma temperatura de 6,5°C, a quantidade de calor total que o

corpo cederá à água para elevar a sua temperatura até 36,5°C

equivale, aproximadamente, a energia fornecida por:

a) uma latinha de refrigerante light – 350 mL (2,5 kcal). b)

uma caixinha de água de coco – 300 mL (60 kcal).

c) três biscoitos do tipo água e sal – 18g (75 kcal). d)

uma garrafa de bebida isotônica – 473 mL (113 kcal).

e) um hambúrguer, uma porção de batata frita e um refrigerante de

300 mL (530 kcal).

(Considere o calor específico da água = 1 cal/g°C e sua densidade =

1 g/mL.)

Page 46: SÓ TERMOLOGIA

09-(UnB-DF)

O sistema de freios de veículos transforma a energia mecânica em

energia térmica e, se ele não dissipar calor, a sua temperatura pode

atingir o ponto de fusão dos materiais que o compõem, tornando-o

inoperante. Considere um caminhão de 30 toneladas

deslocando-se na horizontal a uma velocidade de 72km/h, que tem os freios acionados até parar. Suponha que toda energia cinética seja

convertida em calor em seus seis conjuntos de freios, que possuem

uma massa de 8kg cada um e calor específico 1.500 J.kg-1.oC-1, sem

que haja fusão de seus componentes. Calcule, em graus celsius, o

aumento de temperatura de cada um dos seis conjuntos de freios.

Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

a) 12oC b) 21oC c)

58oC d) 92oC e) 83oC

10-(FGV-SP)

Como não ia tomar banho naquele momento, um senhor decidiu

adiantar o processo de enchimento de seu ofurô (espécie de banheira

oriental), deixando-o parcialmente cheio. Abriu o registro de água fria

que verte 8 litros de água por minuto e deixou-o

Page 47: SÓ TERMOLOGIA

derramar água à temperatura de 20 °C, durante 10 minutos. No

momento em que for tomar seu banho, esse senhor abrirá a outra

torneira que fornece água quente a 70 °C e que é semelhante à primeira, despejando água na mesma proporção de 8 litros por

minuto sobre a água já existente no ofurô, ainda à temperatura de 20

°C. Para que a temperatura da água do banho seja de 30 °C,

desconsiderando perdas de calor para o ambiente e o ofurô, pode-se estimar que o tempo que deve ser mantida aberta a torneira de água

quente deve ser, em minutos,

a) 2,5. b) 3,0. c)

3,5. d) 4,0. e) 4,5.

11-(UNIFESP-SP)

O gráfico mostra as curvas de quantidade de calor absorvido em

função da temperatura para dois corpos distintos: um bloco de metal

e certa quantidade de líquido.

O bloco de metal, a 115oC, foi colocado em contato com o líquido, a 10oC, em um recipiente ideal e isolado termicamente. Considerando

que ocorreu troca de calor somente entre o bloco e o líquido, e que

este não se evaporou, o equilíbrio térmico ocorrerá a

a) 70oC b) 60oC c)

55oC d) 50oC e) 40oC

Page 48: SÓ TERMOLOGIA

12-(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.

13-(UNIFOR-CE) Um pai, ao sair de sua piscina (Largura 4m –

Comprimento 10,0m – Profundidade 1,2m) para brincar com seu filho

na piscina conjugada (Largura 2,0m – Comprimento 3,0m –

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.

Page 49: SÓ TERMOLOGIA

14-(UFSCAR-SP) Estima-se que hoje em dia o Brasil tenha cerca de

160 milhões de telefones celulares em operação. Esses aparelhos tão

populares utilizam a radiação na frequência das micro-ondas para

enviar e receber as informações das chamadas telefônicas.

∆θ

Considere um aparelho celular que emite 1 W de potência quando em

funcionamento. Um grupo de pesquisadores deseja estudar o quanto esse aparelho celular provoca de aquecimento na cabeça dos seus

usuários. Para tanto, realizam uma simulação num laboratório:

enchem uma bexiga de festa, de massa desprezível, com um dado

líquido, tal que o conjunto (bexiga+líquido) tenha massa de 2 kg. Em seguida, ligam o telefone celular, encostado no conjunto, pelo tempo

total de 9 minutos. Faça uma estimativa da elevação da temperatura

do conjunto, após esse intervalo de tempo, considerando que a

potência emitida pelo aparelho celular seja absorvida pelo conjunto.

Dado: O calor específico do líquido utilizado na simulação é de 3,6

J/(g °C).

a) 7,5.10-2 oC b) 12.0.10-3 oC c) 7,5.10-

1 oC d) 2,2 oC e) 1,2 oC

15-(UNESP-SP)

Foi realizada uma experiência em que se utilizava uma lâmpada de

incandescência para, ao mesmo tempo, aquecer 100 g de água e 100

g de areia. Sabe-se que, aproximadamente, 1 cal = 4 J e que o calor

específico da água é de 1 cal/gºC e o da areia é

Page 50: SÓ TERMOLOGIA

0,2 cal/gºC. Durante 1 hora, a água e a areia receberam a mesma

quantidade de energia da lâmpada, 3,6 kJ, e verificou-se que a água

variou sua temperatura em 8ºC e a areia em 30ºC. Podemos afirmar

que a água e a areia, durante essa hora, perderam, respectivamente,

a quantidade de energia para o meio, em kJ, igual a

a) 0,4 e 3,0. b) 2,4 e 3,6. c) 0,4 e

1,2. d) 1,2 e 0,4. e) 3,6 e 2,4.

Física Térmica

Termodinâmica

01- (ENEM-MEC)

O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são

apresentados a seguir.

A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o

cozimento de alimentos e isto se deve

a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.

b) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de

ebulição da água no local.

c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.

d) à quantidade de vapor que esta sendo liberada pela válvula.

Page 51: SÓ TERMOLOGIA

e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas

comuns.

02- (ENEM-MEC)

Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão

logo que se inicia a saída de vapor pela válvula,

de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento

a) será maior porque a panela "esfria".

b) será menor, pois diminui a perda de água.

c) será maior, pois a pressão diminui.

d) será maior, pois a evaporação diminui.

e) não será alterado, pois a temperatura não varia.

03-(ENEM-MEC)

Page 52: SÓ TERMOLOGIA

Nas discussões sobre a existência de vida fora da Terra, Marte tem

sido um forte candidato a hospedar vida. No

entanto, há ainda uma enorme variação de critérios e considerações

sobre a habitabilidade de Marte, especialmente no que diz respeito à

existência ou não de água líquida.

Alguns dados comparativos entre a Terra e Marte estão apresentados

na tabela.

Com base nesses dados, é possível afirmar que, dentre os fatores

abaixo, aquele mais adverso à existência de água líquida em Marte é

sua

a) grande distância ao Sol. b) massa pequena. c)

aceleração da gravidade pequena.

d) atmosfera rica em CO. e) temperatura média muito

baixa.

04-(ENEM-MEC)

Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à temperatura de 100°C. Tendo por base essa informação, um garoto

residente em uma cidade litorânea fez a seguinte experiência:

Page 53: SÓ TERMOLOGIA

• Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão

de sua casa.

• Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a

extremidade mais estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, erguendo o êmbolo da seringa,

aspirou certa quantidade de água para seu interior, tapando-a em

seguida.

• Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia

parado de ferver, ele ergueu o êmbolo da seringa, constatando,

intrigado, que a água voltou a ferver após um pequeno deslocamento

do êmbolo.

Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque

esse deslocamento

a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da

seringa.

b) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa.

c) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição

da água.

d) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que

diminui o ponto de ebulição da água.

e) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua

ebulição.

05-(ENEM-MEC)

Page 54: SÓ TERMOLOGIA

No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis

fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida

em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a

transformação de energia química em energia mecânica acontece

a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no

motor.

b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o

veículo.

c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.

d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.

e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.

06-(ENEM-MEC)

Page 55: SÓ TERMOLOGIA

A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por

uma parte significativa do consumo de

energia elétrica numa residência típica.

Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser

tomados alguns cuidados operacionais:

I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do

quente para cima.

II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de

gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor

no congelador

III. Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente,

para que a gordura e o poeira que nele se depositam não reduzam a

transferência de calor para o ambiente.

Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas,

a) a operação I b) a operação II. c) as operações I e II. d) as

operações I e III. e) as operações II e III.

Exercícios com características de ENEM

07-(FGV-SP)

Dentre as transformações realizadas por um gás ideal, é certo que:

Page 56: SÓ TERMOLOGIA

a) não há variação da energia interna nas transformações isobáricas.

b) a temperatura se mantém constante, tanto nas transformações

isotérmicas quanto nas isométricas.

c) nas transformações adiabáticas não há troca de calor entre o gás e

o recipiente que o contém.

d) não há realização de trabalho nas transformações isotérmicas,

uma vez que nelas o volume não varia.

e) tanto a pressão quanto o volume do gás se mantêm constantes

nas transformações isométricas.

08-(UEL-PR) Leia o texto a seguir.

"Por trás de toda cerveja gelada, há sempre um bom freezer. E por

trás de todo bom freezer, há sempre um bom compressor - a peça mais importante para que qualquer sistema de refrigeração funcione

bem. Popularmente conhecido como 'motor', o

compressor hermético é considerado a alma de um sistema de

refrigeração. A fabricação desses aparelhos requer tecnologia de

ponta, e o Brasil é destaque mundial nesse segmento".

(KUGLER, H. Eficiência gelada. "Ciência Hoje". v. 42, n. 252. set.

2008. p. 46.)

Assinale a alternativa que representa corretamente o diagrama de

fluxo do refrigerador.

Page 57: SÓ TERMOLOGIA

09-(UEL-PR)

A conservação de alimentos pelo frio é uma das técnicas mais

utilizadas no dia a dia, podendo ocorrer pelos

processos de refrigeração ou de congelamento, conforme o tipo de

alimento e o tempo de conservação desejado.

Sobre os refrigeradores, considere as afirmativas.

I - O refrigerador é uma máquina que transfere calor.

II - O funcionamento do refrigerador envolve os ciclos de evaporação

e de condensação do gás refrigerante.

III - O gás refrigerante é uma substância com baixo calor latente de

vaporização.

Page 58: SÓ TERMOLOGIA

IV - O processo de refrigeração realiza trabalho ao retirar calor da

fonte fria e transferi-lo para a fonte quente.

Assinale a alternativa CORRETA.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b)

Somente as afirmativas I e III são corretas.

c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d)

Somente as afirmativas I, II e IV são corretas.

e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

10-(UFSCAR-SP)

Inglaterra, século XVIII. Hargreaves patenteia sua máquina de fiar;

Arkwright inventa a fiandeira hidráulica;

James Watt introduz a importantíssima máquina a vapor. Tempos

modernos!

(C. Alencar, L. C. Ramalho e M. V. T. Ribeiro, "História da

Sociedade Brasileira".)

As máquinas a vapor, sendo máquinas térmicas reais, operam em ciclos de acordo com a segunda lei da Termodinâmica. Sobre estas

máquinas, considere as três afirmações seguintes:

I. Quando em funcionamento, rejeitam para a fonte fria parte do

calor retirado da fonte quente.

II. No decorrer de um ciclo, a energia interna do vapor de água se

mantém constante.

Page 59: SÓ TERMOLOGIA

III. Transformam em trabalho todo calor recebido da fonte quente.

É correto o contido apenas em

a) I. b) II. c)

III. d) I e II. e) II e III.

11-(UFRN-RN)

Cotidianamente são usados recipientes de barro (potes, quartinhas,

filtros etc.) para esfriar um pouco a água neles contida.

Considere um sistema constituído por uma quartinha cheia d'água.

Parte da água que chega à superfície externa da quartinha,

através de seus poros, evapora, retirando calor do barro e da água que o permeia. Isso implica que também a temperatura da água que

está em seu interior diminui nesse processo.

Tal processo se explica porque, na água que evapora, são as

moléculas de água

a) com menor energia cinética média que escapam do líquido,

aumentando, assim, a energia cinética média desse sistema.

b) que, ao escaparem do líquido, aumentam a pressão atmosférica,

diminuindo, assim, a pressão no interior da quartinha.

c) com maior energia cinética média que escapam do líquido,

diminuindo, assim, a energia cinética média desse sistema.

d) que, ao escaparem do líquido, diminuem a pressão atmosférica,

aumentando, assim, a pressão no interior da quartinha.

Page 60: SÓ TERMOLOGIA

12-(UFMS-MS)

Sem variar sua massa, um gás ideal sofre uma transformação a

volume constante.

É correto afirmar que

a) a transformação é isotérmica. b) a transformação é

isobárica. c) o gás não realiza trabalho.

d) sua pressão diminuirá, se a temperatura do gás aumentar.

e) a variação de temperatura do gás será a mesma em qualquer

escala termométrica.

13-(UEG-GO)

Page 61: SÓ TERMOLOGIA

É sempre bom lembrar, que um copo vazio está cheio de ar.

Que o ar no copo ocupa o lugar do vinho

Que o vinho busca ocupar o lugar da dor

Que a dor ocupa a metade da verdade

A verdadeira natureza interior

Gilberto Gil. "Copo Vazio"

Tendo como referência o poema de Gilberto Gil e com base nas propriedades e leis que regem a fase gasosa, assinale a alternativa

INCORRETA:

a) Um gás dilata-se muito mais com a temperatura do que um sólido

ou um líquido.

b) Volumes iguais de gases diferentes, desde que nas mesmas

condições de pressão e temperatura, contêm o mesmo número de

moléculas.

c) A energia cinética média de translação das moléculas de um gás -

qualquer que seja ele - é proporcional à sua temperatura.

d) Se for fornecida a mesma quantidade de calor a uma certa massa de gás, ela se aquecerá mais se estiver mantida num volume

constante do que sob pressão constante.

e) É impossível ceder calor a um gás e sua temperatura não sofrer

variação.

14-(UEL-PR)

Page 62: SÓ TERMOLOGIA

Nas condições usualmente encontradas no ambiente em que

vivemos, a matéria assume três estados: sólido, líquido e gasoso. A

água, por exemplo, pode ser encontrada em qualquer desses estados de acordo com a pressão e temperatura do ambiente. Nosso domínio

sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do fato de que

sabemos controlar as mudanças entre esses estados. De maneira

geral, fusão é a transformação que leva uma substância do estado sólido para o estado líquido. Vaporização é a transformação que leva

uma substância do estado líquido para o estado gasoso. Sublimação é

a transformação que leva uma substância diretamente do estado

sólido para o estado gasoso. O diagrama de fases reune em um diagrama de pressão x temperatura, as curvas de fusão, de

vaporização e de sublimação de uma dada substância, conforme a

figura a seguir. Com base no diagrama e nos conhecimentos sobre o

tema, é correto afirmar:

a) Na região I, a substância está no estado gasoso. Na região II, a

substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no

estado sólido. No ponto 1, a substância está em um estado de

coexistência de estados sólido e gasoso. No ponto 2, a substância

está em um estado de coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 3, a substância está em um estado de coexistência de estados

líquido e sólido.

b) Na região I, a substância está no estado líquido. Na região II, a

substância está no estado gasoso. Na região III a substância está no

estado sólido. No ponto 1 a substância está num estado de coexistência de estados sólido e líquido. No ponto 2 a substância está

num estado de coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 3 a

substância está num estado de coexistência de estados sólido e

gasoso.

Page 63: SÓ TERMOLOGIA

c) Na região I a substância está no estado gasoso. Na região II a

substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no

estado líquido. No ponto 1, a substância está em um estado de

coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 2, a substância está em um estado de coexistência de estados sólido e gasoso. No

ponto 3, a substância está em um estado de coexistência de estados

líquido e sólido.

d) Na região I, a substância está no estado sólido. Na região II, a

substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no estado gasoso. No ponto 1, a substância está em um estado de

coexistência de estados sólido e gasoso. No ponto 2, a substância

está em um estado de coexistência de estados sólido e líquido. No

ponto 3, a substância está em um estado de coexistência de estados

líquido e gasoso.

e) Na região I, a substância está no estado líquido. Na região II, a substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no

estado gasoso. No ponto 1, a substância está em um estado de

coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 2, a substância

está em um estado de coexistência de estados sólido e líquido. No ponto 3, a substância está em um estado de coexistência de estados

sólido e gasoso.

15-(UNIFENAS-MG)

Um mol de um gás ideal é submetido a uma transformação de estado

cíclico, como mostra o gráfico a seguir:

Pode-se afirmar que as transformações A, B e C, são,

respectivamente:

Page 64: SÓ TERMOLOGIA

a) isovolumétrica, isotérmica,

isovolumétrica b) isobárica, isotérmica,

isovolumétrica

c) isovolumétrica, isotérmica, isobárica d)

isotérmica, isobárica, isovolumétrica

e) isovolumétrica, isobárica, isotérmica

16-(FUVEST-SP)

Em um freezer, muitas vezes, é difícil repetir a abertura da porta,

pouco tempo após ter sido fechado, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura

ambiente, é rapidamente resfriado até

a temperatura de operação, em torno de - 18 °C. Considerando

um freezer doméstico, de 280 l, bem vedado, em um ambiente a

27 °C e pressão atmosférica P0, a pressão interna poderia atingir o

valor mínimo de:

Considere que todo o ar no interior do freezer, no instante em que a

porta é fechada, está à temperatura do ambiente.

a) 35% de P0 b) 50% de P0 c) 67% de

P0 d) 85% de P0 e) 95% de P0