Questões de Vestibular Sobre temperatura e escalas termométricas em física

Um estudante está lendo o romance de ficção científica “Fahrenheit 451”, de Ray Bradbury. Num certo trecho, uma das personagens afirma que 451 °F é a temperatura na escala Fahrenheit em que o papel de que são feitos os livros entra em combustão. O estudante sabe que, nesta escala, as temperaturas de fusão e ebulição da água são respectivamente iguais a 32 °F e 212 °F. Ele conclui, acertadamente, que 451 °F é aproximadamente equivalente a:

Uma proveta graduada possui mercúrio até uma altura de 40 cm. Qual é a pressão exercida pela coluna de mercúrio no fundo da proveta? Dados: ϒ_Hg = 13600 kgf/m³

O diagrama mostra a variação de temperatura de certa massa de uma substância em função do calor transferido.

Sabendo-se que o calor de fusão dessa substância é 50cal/g e que, a 0^oC, ela se encontra no estado sólido, é correto afirmar:

A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 14 unidades o triplo da correspondente indicação na escala Celsius. Essa temperatura é:

Uma panela de alumínio de 500,0g de massa contém 200,0g de água à temperatura de 20^o C. Coloca-se no interior da panela um bloco de ferro de 100,0g de massa à temperatura de 75^o C.
Desprezando-se perdas para o meio ambiente e considerando-se que os calores específicos do alumínio, da água e do ferro são, respectivamente, iguais a 0,2cal/g^o C, 1,0cal/g^o C e 0,1cal/ g^o C, é correto afirmar que a temperatura de equilíbrio do sistema, em o C, é, aproximadamente, igual a

Um certo pesquisador constrói, na Baixada Santista, um termômetro de álcool e determina que sua escala será denominada “Z”. Para calibrá-lo, ele resolve adotar como parâmetros de referência a água e outro termômetro na escala Celsius. Assim, ele constrói um gráfico, como apresentado, relacionando as duas escalas.

Dessa forma é correto afirmar que, em condições normais,

Em uma aula da disciplina de Física no curso de Soldagem da Fatec, o docente responsável retoma com os alunos um tópico visto por eles no Ensino Médio. Explica como efetuar a análise de um gráfico de mudança de estado de uma determinada substância pura hipotética. Para isso, basta avaliarmos as grandezas físicas representadas nos eixos e o gráfico formado pela relação entre essas grandezas. Nesse gráfico, o trecho que apresenta inclinação indica mudança de temperatura por absorção de energia, e o que apresenta platô (trecho horizontal) indica mudança de estado por absorção de energia.

Após essa explicação, ele pergunta aos alunos qual foi a quantidade total de energia absorvida pela substância entre o fim da mudança de estado para o líquido, até o fim da mudança de estado para o gasoso.
A resposta correta a essa pergunta, em calorias, é

Se toda a energia elétrica no chuveiro for transformada integralmente em energia térmica, quando o chuveiro for usado na posição inverno, o aumento da temperatura da água na vazão especificada, em graus Celsius, será de

Lembre-se de que:

• calor específico da água: 4 200 J/kg°C

• densidade da água: 1 kg/L

• 1 W = 1 J/s

Durante uma corrida de Formula Indy ou de Fórmula 1, os pilotos ficam sujeitos a um microambiente quente no cockpit que chega a atingir 50 ºC, gerado por diversas fontes de calor (do Sol, do motor, do terreno, do metabolismo cerebral, da atividade muscular etc.). Essa temperatura está muito acima da temperatura corporal média tolerável, por isso, eles devem se manter sempre com bom condicionamento físico.

As corridas de Fórmula Indy são mais tradicionais nos EUA, onde se adota a leitura da temperatura na escala Fahrenheit. Baseado nas informações apresentadas no texto, é correto afirmar que a temperatura do cockpit que um carro de Fórmula Indy chega a atingir durante a corrida, em grau Fahrenheit, é

Dados:

Temperatura de fusão do gelo = 32 ºF;

Temperatura de ebulição da água = 212 ºF.

Uma pessoa toma um banho de 20 minutos de duração, consumindo 300kg de água que escoam, a uma taxa constante, no interior de um aquecedor elétrico de fluxo contínuo que opera em regime estacionário durante todo o banho. Desprezando qualquer tipo de perda, determine a variação de temperatura, na escala fahrenheit, sofrida pela massa de água, desde a entrada até a saída do aquecedor, sabendo que ele possui um resistor de resistência elétrica igual a 40Ω que é percorrido por uma corrente elétrica de 25A.

Com o aumento do efeito estufa, a chuva ácida pode atingir a temperatura de 250 ºC.

Na escala Kelvin, esse valor de temperatura corresponde a:

Depois de ministrar o conteúdo sobre calor e temperatura, o professor divide os alunos em 4 grupos para que elaborem um resumo sobre suas principais conclusões a respeito dos fundamentos desses conceitos.

I. Sabemos que calor é uma das formas de energia que se propaga na forma de ondas eletromagnéticas. Num meio material, o calor pode se propagar por condução ou convecção. Os termômetros medem o grau de agitação das moléculas, grandeza que caracteriza a temperatura do corpo;

II. O termômetro é um instrumento que quantifica o calor contido num corpo. Quanto maior a temperatura do corpo, mais calor ele tem armazenado. Quando o corpo com mais calor entra em contato com outro com quantidade menor de calor, observa-se uma troca de calor entre eles;

III. O calor é uma energia em trânsito em função da diferença de temperatura entre 2 ou mais corpos. O calor flui do corpo com menor temperatura para o corpo que apresenta maior temperatura. Os termômetros no Brasil utilizam a escala Celsius, que é dividida por 180;

IV. A temperatura absoluta do corpo, dada na escala Kelvin, é obtida através de um termômetro a gás que mede o calor propagado pelo corpo. Ou seja, apenas o termometro a gás mede o calor absoluto do corpo.

Assinale a alternativa que apresenta o(s) resumo(s) com conceitos CORRETOS.

Leve em conta ainda os dados mostrados no gráfico da questão anterior, referentes à temperatura da água (T ) em função da profundidade ( d ). Considere um volume cilíndrico de água cuja base tem área A = 2 m² , a face superior está na superfície a uma temperatura constante T_A e a face inferior está a uma profundidade d a uma temperatura constante T_B , como mostra a figura a seguir. Na situação estacionária, nas proximidades da superfície, a temperatura da água decai linearmente em função de d , de forma que a taxa de transferência de calor por unidade de tempo ( Φ ), por condução da face superior para a face inferior, é aproximadamente constante e dada por , em que é a condutividade térmica da água. Assim, a razão é constante para todos os pontos da região de queda linear da temperatura da água mostrados no gráfico apresentado. Utilizando as temperaturas da água na superfície e na profundidade d do gráfico e a fórmula fornecida, conclui-se que, na região de queda linear da temperatura da água em função de d , Φ é igual a

O diagrama P x V ao lado ilustra uma sequência de processos termodinâmicos executada por um gás ideal monoatômico, passando pelos pontos A, B, C e D, caracterizados pelos valores de pressão e volume apresentados no diagrama. Tendo em vista as informações apresentadas no diagrama, considere as seguintes afirmativas:

1. O processo A → B é isométrico.

2. Os pontos C e D estão à mesma temperatura.

3. O trabalho realizado pelo gás no processo B → C é nulo.

4. O processo C → D é isobárico.

Assinale a alternativa correta.

Em um dia típico na região Centro-Oeste é comum se observar uma amplitude térmica, diferença entre as temperaturas máxima e mínima de um mesmo dia, de 15° C. O quanto equivale essa mesma amplitude térmica na escala Kelvin e Fahrenheit, respectivamente?

Um certo dia, registrou-se na cidade de Muzambinho os seguintes valores de temperaturas: 13 °C e 28 °C. Essa variação de temperatura na escala Fahrenheit é de:

Febre é a elevação da temperatura do corpo humano acima dos limites considerados normais (36,0 a 37,3 °C), intervalo que compreende 95% da população sadia. A regulação da temperatura é realizada pelo hipotálamo. A febre pode ser causada por uma série de fatores, que incluem: infecção, sequelas de lesão tecidual, inflamação, rejeição de enxerto e processo maligno. Ela não é uma doença e, geralmente, não necessita de rápida intervenção; é um sintoma que possui papel de defesa do organismo.

Considerando as informações, qual a variação dos limites considerados normais da população sadia na escala Fahrenheit? 

Entre as grandezas físicas que influenciam os estados físicos das substâncias, estão o volume, a temperatura e a pressão. O gráfico ao lado representa o comportamento da água com relação aos estados físicos que ela pode ter. Nesse gráfico é possível representar os estados físicos sólido, líquido e gasoso. Assinale a alternativa que apresenta as grandezas físicas correspondentes aos eixos das abscissas e das ordenadas, respectivamente. 

O Slide, nome dado ao skate futurista, usa levitação magnética para se manter longe do chão e ainda ser capaz de carregar o peso de uma pessoa. É o mesmo princípio utilizado, por exemplo, pelos trens ultrarrápidos japoneses.

Para operar, o Slide deve ter a sua estrutura metálica interna resfriada a temperaturas baixíssimas, alcançadas com nitrogênio líquido. Daí a “fumaça” que se vê nas imagens, que, na verdade, é o nitrogênio vaporizando novamente devido à temperatura ambiente e que, para permanecer no estado líquido, deve ser mantido a aproximadamente –200 graus Celsius. Então, quando o nitrogênio acaba, o skate para de “voar”.

Com relação ao texto, a temperatura do nitrogênio o líquido, –200°C, que resfria a estrutura metálica interna do Slide, quando convertida para as escalas Fahrenheit e Kelvin, seria respectivamente:

Observe na tabela os valores das temperaturas dos pontos críticos de fusão e de ebulição, respectivamente, do gelo e da água, à pressão de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin.




Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos críticos do gelo e da água, o mercúrio em um termômetro apresenta uma dilatação linear.

Nesse termômetro, o valor na escala Celsius correspondente à temperatura de 313 K é igual a: