Questões de Física - Física Térmica - Termologia para Concurso

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Q1967653 Física
O calor e a temperatura são grandezas físicas que fazem parte da nossa rotina, uma vez que estão presentes em diversos contextos do cotidiano. Há, também, a sensação de frio que ocorre em épocas de baixas temperaturas do ambiente. Leia a tirinha a seguir.

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Disponível em: http://blogdoxandro.blogspot.com/2011/08/tiras-n1890-garfield-jim-davis.html. Acesso em: 8 jun. 2022.

De acordo com a análise da tirinha, é correto afirmar que o
Alternativas
Q1967651 Física
Uma fábrica precisa testar o rendimento dos motores produzidos, antes de liberá-los para o comércio. Para verificar o rendimento de um motor com potência total de 500 W, um funcionário o conecta a uma carga de massa 140 kg com o objetivo de erguê-la a uma altura de três metros. Para a realização dessa tarefa, o motor gasta um intervalo de tempo de 10 segundos.
O rendimento de uma máquina é dado pela razão entre a potência útil pela potência total. Sabendo que esse motor só pode ser liberado se o rendimento for no mínimo de 85%, de acordo com a avaliação do funcionário, o motor

Dados: Despreze todas as formas de atrito e use g = 10 m/s2 .
Alternativas
Q1967646 Física
Um técnico de laboratório deseja determinar a potência elétrica de um ebulidor. Para tal, ele mergulha o aparelho dentro de um recipiente contendo 500 mL de água que está inicialmente a 10 ºC. O aparelho é, então, ligado e permanece em funcionamento por cinco minutos até que a água alcance o ponto de fervura.

DADOS:
• O experimento foi realizado ao nível do mar.

• Despreze a redução de água pela evaporação.
• cágua = 1 cal/g ºC
• 1 cal = 4,0 J
• dágua = 1 g/mL

Considerando que toda a energia térmica liberada pelo ebulidor foi integralmente absorvida pela água, qual foi o valor da potência elétrica, em watts, encontrada pelo técnico?
Alternativas
Q1951013 Física
A entropia é uma quantidade fundamental para a descrição de fenômenos térmicos. Para além de sua interpretação estatística a partir de modelos microscópicos para descrever os fenômenos termodinâmicos, que ficou bastante popular, é bastante simples seu emprego para descrever fenômenos simples macroscópicos usando sua definição macroscópica: dada em termos do calor trocado entre o sistema e o meio, a temperatura do sistema e a temperatura do meio - argumentando pelo significado fundamental dessa quantidade, e que determina a irreversibilidade e a ocorrência (espontaneidade) dos fenômenos termodinâmicos. Considere: 273 g de gelo que derrete completamente, que o processo é realizado com o gelo a 0 oC, que o calor latente do gelo é de 80 cal/g, e que 1 cal = 4,2 J. Nessa situação, com o meio externo à temperatura fixa em 27oC (chamada também de entropia do universo) temos que a variação da entropia do meio é de aproximadamente -306J/K. Assinale a alternativa correta com respeito à variação da entropia total (sistema + meio).
Alternativas
Q1951012 Física
O resfriamento de um corpo depende da taxa de transferência de calor entre o corpo e as imediações que pode ser modelada como proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e o meio - o que corresponde à chamada Lei de Newton do resfriamento. Admita que o ambiente está à temperatura fixa e que o corpo, que está inicialmente mais quente que o meio, é muito menor que o meio exterior. Com respeito à dinâmica da temperatura do corpo, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q1951011 Física
O ciclo de Carnot consiste de uma elaboração fundamental à Termodinâmica que possibilitou identificar o papel da irreversibilidade dos processos térmicos e a natureza do calor. Um inventor alega ter construído uma máquina térmica que, operando em ciclos, entre 27 oC (temperatura ambiente) e com uma fonte de calor à temperatura de cerca de 327 oC tem rendimento aproximado de 90%.
Sobre o julgamento técnico desta máquina, que respeita a Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
Alternativas
Q1951010 Física
Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 oC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 oC.

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Se o calor específico da água é de 1 cal /goC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 oC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.
Alternativas
Q1951009 Física
A Amazônia é fundamental para o regime de chuvas, de ventos e do clima no Brasil. Não apenas a produção agrícola do país é dependente da água das chuvas, como também o sistema elétrico nacional é fortemente dependente da hidreletricidade. Portanto, a preservação da Amazônia é fundamental ao Brasil. Isso se deve muito em virtude do fenômeno dos “rios aéreos”, estudado por pesquisadores brasileiros como Antônio Nobre - que observa: "Na Amazônia, temos 5,5 milhões de quilômetros quadrados ocupados por florestas nativas, com aproximadamente 400 bilhões de árvores dos mais variados tamanhos. (...) Nós fizemos a conta, que também foi verificada de forma independente, e surgiu o incrível número de 20 bilhões de toneladas (ou 20 bilhões de litros) de água que são produzidos todos os dias pelas árvores da Bacia Amazônica".
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/brasil-41118902
Em caráter de estimativa, vamos avaliar o efeito da umidade em termos calorimétricos. Suponha o experimento de calorimetria onde dois aquários vedados são utilizados. Em um deles (A) há ar seco e no outro (B) o ar é úmido em 80%. O ar seco tem calor específico de 1,005 kJ/kg K, ao passo que o ar úmido a 80% tem aumento de 2% em seu calor específico. 

Considere iguais as massas de ar que trocam calor em ambos aquários, e que ambos sistemas são aquecidos por uma fonte de 100W de calor ligada por 1h. Considere, ainda, que o calor dado ao interior do aquário não escapa para o meio externo. Despreze a capacidade térmica dos aquários. Assinale a alternativa que apresenta uma expectativa correta. 
Alternativas
Q1951007 Física
É possível ferver água à temperatura ambiente utilizando uma mangueira com água? Uma pessoa sugere que sim: se deve ter uma coluna vertical de água suficientemente alta feita com uma mangueira. A mangueira está aberta na extremidade mantida em um balde com água na base da coluna, e a outra extremidade é fechada e elevada verticalmente. A mangueira está inicialmente completamente preenchida por água. Considerando que a pressão local é de 105 Pa e g = 10 m/s2 e a densidade da água de 1kg/litro, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F):

( ) A coluna deve ter pouco mais de 10 m de altura para iniciar a fervura (produção de vapor a partir do líquido com a formação de bolhas) no interior da mangueira, então a coluna desce um pouco e fica estável a uma altura menor e a fervura para ( ) A coluna deve ter cerca de 10m de altura, mas não há fervura e toda a água irá escorrer pelo tubo até que a mangueira esteja completamente vazia. ( ) Não é possível ferver água à temperatura ambiente, na medida em que não há energia térmica o suficiente transferida pela gravidade para água.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
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Q1949856 Física
Considere um hectare de Cerrado em chamas, com uma temperatura média de 650 ºC, contendo 20 toneladas de matéria vegetal. Considere, também, que a massa vegetal tenha um calor específico de 1,5 kJ/kg ºC e que o calor latente da água é 2200 kJ/kg. Considerando, ainda, que, para apagar o fogo, deve-se injetar água suficiente para que o calor de vaporização abaixe a temperatura da vegetação em chamas até 50 ºC, assinale o valor que mais se aproxime da quantidade de água, em litros, necessária.
Alternativas
Q1947376 Física
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      A figura precedente mostra o diagrama P - V, que descreve o ciclo termodinâmico de um motor. A substância de trabalho é um gás ideal simples constituído por moléculas com grau de liberdade g. Os processos AB e CD são processos isotérmicos de expansão e contração respectivamente. O fator de aumento proporcional da pressão 4 e de aumento proporcional do volume 5 são ambos maiores do que 1.

Considerando essas informações, é correto afirmar que o trabalho realizado pelo gás neste ciclo será dado por 
Alternativas
Q1947373 Física
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      Considere que n moles de um gás ideal, com calor específico molar a volume constante dado por CV sofra um processo de expansão de um volume V1 para um volume maior V2, descrito no diagrama p - V mostrado na figura precedente (no processo considerado, a pressão é linearmente proporcional ao volume).

Com base nessas informações, considerando que R seja a constante universal dos gases, a variação de entropia SB - SA nesse processo é
Alternativas
Q1928364 Física
Para se esquentar um balde com 1 litro de água a temperatura de 20 °C, foi mergulhado nesse recipiente um pedaço de cobre de massa 500 g e temperatura de 200 °C.
Considerando-se que o sistema está isolado termicamente, a temperatura de equilíbrio atingida pela água, em graus Celsius, é de
Dado
calor específico da água: ca = 1,0 cal/g °C;
calor específico do cobre: cc = 0,1 cal/g °C;
densidade da água: r = 1g/ml.
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Q1928349 Física
Dois gases não ideais monoatômicos A e B, em equilíbrio térmico, têm massas atômicas mA e mB e temperaturas TA e TB, respectivamente, tais que mAμmB e TA = TB/μ.
A razão das velocidades quadráticas médias VA/ VB dos gases A e B é
Alternativas
Q1928347 Física
Um sólido tem seu calor específico C variando com a temperatura, conforme mostrado na Figura.  

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Considere as afirmativas a seguir:

I - O sistema é puramente clássico, pois, em altas temperaturas, o calor específico atinge o valor esperado clássico.
II - O valor do calor específico tendendo a zero para T → 0 mostra que existe uma diferença finita entre a energia do estado fundamental e a do primeiro estado excitado.
III - O sólido não obedece à 3ª Lei da Termodinâmica, pois o calor específico tem um valor nulo em T=0.

É correto o que se afirma APENAS em 
Alternativas
Q1928344 Física
A função de partição de um sistema à temperatura T é Z(β), com β = (kBT)-1 e kB sendo a constante de Boltzmann.
A média da energia interna desse sistema é
Alternativas
Q1912174 Física

O gráfico a seguir mostra a mudança de fases de uma substância hipotética.


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O equipamento responsável pelo aquecimento da substância fornece uma potência constante de 500 W durante todo o processo.

Diante do exposto, a energia necessária para fazer com que a substância passe do estado líquido para o estado gasoso, em Joule, é de 

Alternativas
Q1912172 Física
No estudo da teoria cinética dos gases, usamos o conceito de gás ideal, que é usado para explicar as propriedades macroscópicas de um gás.
De acordo com essa teoria, um gás apresenta comportamento próximo ao de um gás ideal quando
Alternativas
Q1912171 Física
A 1ª Lei da Termodinâmica diz que a variação da energia interna de um sistema (ΔU) é dada por:
ΔU = QW
Na qual • Quantidade de calor: Q; • Trabalho: W.
Para um processo adiabático, a variação da energia cinética é dada por 
Alternativas
Q1904760 Física
A temperatura do ar no interior de um laboratório de pesquisas permanece a 20℃ devido ao funcionamento de um aparelho de ar condicionado. No entanto o ambiente externo encontra-se a 30 ℃ e, por isso, ocorre um fluxo de calor para dentro do laboratório através de uma janela retangular de vidro, de 2,0 m de largura, 1,5 m de altura e 10 mm de espessura. Sabe-se que a condutividade térmica do vidro é de 0,8 W/m.K. Assinale a alternativa que corresponde ao fluxo de calor Φ que atravessa essa janela.
Alternativas
Respostas
381: D
382: E
383: D
384: A
385: B
386: A
387: B
388: D
389: A
390: B
391: C
392: C
393: C
394: D
395: B
396: B
397: D
398: C
399: D
400: E