Questões de Concurso

Um aluno, interessado em aviação, traz para o professor a informação que leu em uma revista: para os pilotos, a cada 1.000 pés a mais na altitude, a temperatura cai 3,5ºF.

O professor então propõe uma questão a seus alunos, aproveitando esses dados: se a temperatura registrada por um turista em Salvador, que está no nível do mar, era de 91° F, a 10.000 pés de altura, a temperatura em Celsius será

Durante um processo termodinâmico de expansão em um gás, observa-se que TV² = constante, onde T é a temperatura, e V é o volume do gás. O trabalho realizado na expansão entre V₀  e 2V₀ é W₁ , e o trabalho realizado na expansão entre 2V₀ e 3V₀ é W₂ . Se é válida a relação dos gases ideais, pV 1= nRT, qual a razão W₂ /W₁ ?  

Uma máquina térmica opera em ciclos retirando calor Q₁ = 300 J de uma fonte térmica quente, T₁ = 600 K, e rejeitando Q₂ = 200 J em uma fonte fria T₂ = 300 K, a cada ciclo, em que a diferença entre esses valores corresponde ao trabalho produzido por ciclo. Dado que as únicas trocas de calor da substância de trabalho da máquina com as fontes externas são essas duas descritas acima, qual é o rendimento térmico da máquina?

Um cilindro metálico, de comprimento L e de seção reta circular de raio R, está submetido em suas extremidades circulares a temperaturas T e T + ΔT. A superfície lateral do cilindro está isolada termicamente. O cilindro, então, conduz calor de modo que o fluxo entra pela superfície a temperatura T + ΔT e sai pela superfície a temperatura T, a uma distância L da primeira. A condutividade térmica do material que constitui o cilindro é k. Um outro cilindro é construído com um material diferente, de modo que sua condutividade térmica é k’, seu raio é R’= 2R, e seu comprimento é L’ = 2L, mas esse outro cilindro conduz exatamente a mesma quantidade de calor por unidade de tempo que o primeiro cilindro, quando submetido à mesma diferença de temperatura ΔT. Nessas condições, o valor da razão k’/k é

Uma placa de cerâmica, com emissividade térmica ε₀ , é aquecida a temperatura T₀ apresentando uma taxa de emissão de calor de Q’₀ . Se a emissividade térmica for reduzida em 20%, e a temperatura for dobrada, a nova taxa de emissão de calor será