Questões de Física - Física Térmica - Termologia para Concurso

Um projétil, de massa m = 10 g, feito de metal de calor específico c = 0,10 cal/(g.ºC), atinge um colete à prova de bala com velocidade v = 600 m/s, parando antes de
atravessá-lo. O equivalente mecânico do calor é admitido com o valor 4,2 J/cal e o colete é tido como adiabático. A quantidade de calor dissipada integralmente no projétil deve elevar a temperatura dele, em ºC, de aproximadamente

Um carro de fórmula 1 possui uma chapa metálica quadrada, de um material homogêneo, para a proteção dos pés do piloto. A chapa possui um orifício circular por onde passa o eixo de direção do carro. Suponha que, durante a corrida, a chapa se aqueça de um modo uniforme e que seu lado aumente 2,00%. Nesse caso, a área do orifício circular:

Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém um bloco de gelo e 100g de água em equilíbrio térmico. Com o auxílio de uma fonte que desenvolve uma potência constante, é fornecido calor para o interior do calorímetro e passa-se a monitorar sua temperatura.
O gráfico abaixo informa como a temperatura no interior do calorímetro varia em função do tempo durante 25 minutos de monitoramento.

Sendo o calor latente de fusão do gelo 80cal/g e o calor específico da água (líquida) 1,0cal/g⁰ C, pode-se afirmar que a massa do gelo inicialmente contido no calorímetro era:

A figura abaixo representa, num gráfico pxV, dois processos através dos quais um gás ideal evolui a partir de um estado inicial A de equilíbrio termodinâmico. No processo 1, o gás se expande isotermicamente até outro estado de equilíbrio termodinâmico B. No processo 2, ele se expande adiabaticamente até um terceiro estado de equilíbrio termodinâmico C.

Verifica-se que, durante ambas as expansões, o gás realiza o mesmo trabalho W. Nesse caso, a quantidade de calor Q₁ envolvido no processo 1, e a variação de energia interna ΔU₂ , ocorrida no processo 2, são tais que:

As transferências de calor ocorrem o tempo todo em nosso dia a dia.
Analise as afirmativas abaixo sobre esse assunto.
I - A transferência de calor por condução sempre ocorre por intermédio de um meio material.
II - O ar-condicionado é normalmente instalado no alto para facilitar o processo de transferência de calor por radiação.
III - O calor do Sol chega à Terra porque ele pode ser transferido por convecção através do vácuo.

Está correto APENAS o que se afirma em

Um técnico mediu a temperatura de um mesmo líquido simultaneamente com dois termômetros: um, graduado na escala Celsius, e o outro, na escala Fahrenheit. O valor indicado na escala Celsius foi numericamente a metade do valor indicado na escala Fahrenheit.
Qual a temperatura do líquido?

Um gás ideal de volume de 5,0 x 10^-3 m³ encontra-se em equilíbrio termodinâmico em uma caixa que possui um aquecedor e um êmbolo de massa desprezível que pode mover-se livremente, como mostra a Figura abaixo.



Em um determinado momento, o aquecedor é ligado, e o gás sofre uma expansão isobárica reversível até atingir o volume de 7,0 x 10^-3 m³ , quando, então, o aquecedor é desligado.
Se a quantidade de calor total, entregue ao gás, foi de 500 J, qual foi, aproximadamente, em J, a variação da energia interna sofrida pelo gás?

A escala Kelvin é uma escala absoluta, utilizada em vários cálculos na termodinâmica. Um determinado laboratório decidiu, porém, utilizar outra escala absoluta X, na qual a temperatura de ebulição da água pura a 1 atm é 500 °X.
Quanto vale, aproximadamente, em °X, a temperatura de 40 °C ?

A figura mostra um ciclo termodinâmico reversível que é realizado por um mol de gás ideal.
,
                               

O rendimento de uma máquina térmica que operasse usando esse ciclo é, aproximadamente, de
Dado: Constante universal dos gases ideais = 8,0 x 10^-2 atm.L.mol ^-1.K^-1

Observe as afirmativas a seguir, que estão relacionadas ao estudo da termodinâmica.

I – É impossível reduzir a entropia de um sistema fechado.

II – O calor acumulado em um corpo é proporcional à sua temperatura absoluta.

III – Só é possível haver troca de calor quando pelo menos dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato térmico.

IV – O aumento da energia interna de um sistema que interage com a sua vizinhança é igual à quantidade de calor recebida pelo sistema somado ao trabalho realizado pelo sistema.

Está correto o que se afirma em

Se aquecermos uma amostra (no estado sólido) de um sistema constituído por um único tipo de partículas, e anotarmos as temperaturas nas quais ocorrem as mudanças de estado, ao nível do mar, obteremos sempre um gráfico como o abaixo. É claro que, sem dúvida, os valores das temperaturas e dos intervalos de tempo serão diferentes para cada substância aquecida. Observe:



Sobre esse gráfico das mudanças de estado da substância x, foram feitas as seguintes afirmativas:

I. Aos 10 minutos marca-se o início da fusão dessa substância.
II. Durante as mudanças de estado (fusão e ebulição), a temperatura permanece constante, por se tratar de uma substância pura.
III. O gráfico é, sem dúvida, sobre mudança de estado de uma substância pura, pois apresenta dois patamares.
IV. A temperatura ideal de ebulição desta substância é registrada apenas aos 50 minutos.
V. Aos 30 minutos, essa substância está no estado líquido.
VI. Aos 15 minutos, essa substância apresenta-se sob os estados: sólido e líquido.
VII. Aos 55 minutos essa substância está no estado de vapor.
VIII. O gráfico pode ser sobre mudança de estado de uma substância pura, pois não apresenta patamares, mas sim, diferentes variações de temperatura em diferentes intervalos de tempo.

Da análise das afirmativas, conclui-se: