Questões Militares Comentadas sobre física térmica - termologia em física

Um objeto de massa m = 500 g recebe uma certa quantidade de calor Q e, com isso, sofre uma variação de temperatura ΔT. A relação entre ΔTe Q está representada no gráfico ao lado.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do calor específico c desse objeto.

Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227^o C. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27^o C.
(Considere que a temperatura de 0^o C corresponde a 273 K)
Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros.

Ao estudar as transformações termodinâmicas, um aluno lê a seguinte anotação em um livro:

Onde P₀ e P_f são as pressões inicial e final, V₀ e V_f são os volumes inicial e final; e T₀ e T_f são as temperaturas inicial e final de uma amostra de gás ideal. O aluno pode afirmar corretamente que, nessa anotação, se referem

Considere um sistema de três máquinas térmicas M₁, M₂ e M₃ acopladas, tal que o rejeito energético de uma é aproveitado pela seguinte. Sabe-se que a cada ciclo, M₁ recebe 800 kJ de calor de uma fonte quente a 300 K e rejeita 600 kJ, dos quais 150 kJ são aproveitados por M₂ para realização de trabalho. Por fim, M₃ aproveita o rejeito de M₂ e descarta 360 k.J em uma fonte fria a 6 K. São feitas as seguintes afirmações:
I. E inferior a 225 K a temperatura da fonte fria de M₁. II. O rendimento do sistema é de 55%. III. O rendimento do sistema corresponde a 80% do rendimento de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas.
Conclui-se então que

Uma certa quantidade de gás com temperatura inicial T₀, pressão P₀ e volume V₀, é aquecida por uma corrente elétrica que flui por um fio de platina num intervalo de tempo Δt. Esse procedimento é feito duas vezes: primeiro, com volume constante V₀ e pressão variando de P₀ para P₁ e, a seguir, com pressão constante P₀ e volume variando de V₀ para V₁. Assinale a alternativa que explicita a relação C_P /C_V do gás.

Num ambiente controlado, o período de um pêndulo simples é medido a uma temperatura T. Sendo a = 2 x 10-4 °C^-1 o coeficiente de dilatação linear do fio do pêndulo, e considerando a aproximação binomial (1 + x)ⁿ ≈ 1 + nx, para \x\ << 1, pode-se dizer que, com aumento de 10 °C, o período do pêndulo

Em um recente trabalho, os pesquisadores de uma instituição concluíram que 500 mL do total de água pura utilizada durante o processo de fabricação de um copo plástico são “perdidos” devido a mudança do estado líquido para o estado de vapor a 100 °C. Em termos de energia, essa quantidade de água pura “perdida” equivale, em calorias, a ____.

Considere:

1 – que a água pura, antes de entrar no processo de fabricação, está a 25 °C;

2 – calor específico da água pura igual a 1 cal/g°C;

3 – calor latente de vaporização da água pura igual a 540 cal/g; e

4 – a densidade da água pura igual a 1 g/cm³.

Transferência de calor é um processo de transferência de energia que ocorre quando dois corpos possuem temperaturas diferentes, tendendo ao equilíbrio térmico, ou seja, a troca de energia térmica ocorre enquanto existir a diferença de temperatura. A transferência de calor pode ocorrer de três formas: condução, convecção e radiação. Assinale a alternativa correta quanto aos mecanismos envolvidos nos processos de propagação de calor.

Analise o gráfico abaixo.

Um mol de certo gás ideal monoatômico, no estado inicial (P_A, V_A, T_A), deve ter sua pressão dobrada e seu volume reduzido à metade, atingindo o estado (P_B, V_B, T_B). Para isso, dois processos distintos são testados separadamente: o processo 1 é isotérmico, com o gás cedendo ao meio externo um calor Q₁. Já no processo 2, a curva AB é retilínea, e o calor cedido pelo gás é Q₂ = Q₁/0,92. Sendo R a constante dos gases ideais, o produto RT_A=U₀ e W₁ o trabalho realizado sobre o gás no processo 1, a razão W₁/U₀ vale:

Uma esfera homogênea de raio R, cuja densidade é de 2,7g/cm³ e o calor específico vale 0,2 cal/g°C, está a uma temperatura de -100°C. Coloca-se essa esfera em um reservatório, isolado termicamente e de capacidade térmica desprezível, que contém 0,1 litro de água a 0°C. Qual o valor mínimo de R, em centímetros, para que toda a água congele? Dados: massa específica da água = 1,0 g/cm³; calor latente de fusão da água = 80 cal/g.

Um gás ideal é comprimido por um agente externo, ao mesmo tempo em que recebe calor de 300 J de uma fonte térmica.

Sabendo-se que o trabalho do agente externo é de 600 J, então a variação de energia interna do gás é

Os cadetes cumprem uma rotina intensa composta por diversas atividades. Em uma atividade de campo, foi necessário improvisar, para o aquecimento da água, um coletor solar térmico, composto, dentre outras partes, por uma serpentina por onde circula água pura à vazão de 18 L por hora.

Se ao entrar na serpentina, a temperatura da água, pura, era de 15 °C e atingiu temperatura de 35 °C na saída, a quantidade de energia fornecida à água a cada segundo foi, em J, igual a

Dado: c_água = 4,2 kJ/kg. °C

É comum, na Termodinâmica, utilizar a seguinte expressão: (P₁V₁)/T₁ é igual a (P₂V₂)/T₂. Nessa expressão, P, V e T representam, respectivamente, a pressão, o volume e a temperatura de uma amostra de um gás ideal. Os números representam os estados inicial (1) e final (2). Para utilizar corretamente essa expressão é necessário que o número de mols, ou de partículas, do estado final seja _________ do estado inicial e que a composição dessa amostra seja _________ nos estados final e inicial.

Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas da frase acima.

Um sistema de arrefecimento deve manter a temperatura do motor de um carro em um valor adequado para o bom funcionamento do mesmo. Em um desses sistemas é utilizado um líquido de densidade igual a 10³ kg/m³ e calor específico igual a 4200 J/kg °C. Durante a troca de calor, o volume do líquido em contato com o motor é de 0,4 × 10^-3 m³ , a cada segundo, e a temperatura inicial e final do líquido é, respectivamente, igual a 80°C e 95°C. Considerando que esse volume de líquido está em repouso durante a troca de calor, a potência fornecida à água, em W, é

Um gás ideal sofre uma transformação isobárica cuja pressão é 10 N/m², alterando de volume de 2 m³ para 6 m³. Sendo assim, assinale a opção que fornece o trabalho, em joules, realizado pelo gás sobre o ambiente.

Considerando um 1 kg de gelo de água e desprezando as perdas de calor para o ambiente e a evaporação da água, assinale qual a opção que fornece o calor, em kilocalorias, necessário para transformar o gelo de água inicialmente à temperatura de - 20 °C em vapor de água à 100 °C.
Dados: calor específico do gelo de água = 0,5 cal/g°C, calor específico da água líquida = 1,0 cal/g°C, calor latente de fusão do gelo de água = 80 cal/g, calor latente de vaporização da água = 540 cal/g, temperatura de fusão do gelo de água = 0 °C e a temperatura de ebulição da água = 100 °C.

Observe a sequência de quadrinhos abaixo.
De acordo com os quadrinhos acima, é correto afirmar que as mudanças de estados físicos apresentados na sequência A -> B e B --> C são, respectivamente

Um termômetro registra a temperatura de 932 °F. Converta esse valor para a escala Celsius e marque a opção correta.
Dados:,pontos fixos de fusão e ebulição, respectivamente, nas escalas Celsius (0 °C e 100 °C) e Fahrenheit (32 °F e 212 °F), sob pressão normal.

Atualmente existem alguns tipos de latas de bebidas cujo líquido é resfriado após serem abertas, e isso sem a necessidade de colocá-las em uma geladeira. Para que aconteça o resfriamento, um reservatório contendo um gás (considerado aqui ideal) é aberto após a lata ser aberta. Em seguida, o gás se expande para dentro de uma câmara que se encontra em contato com o líquido e permite a troca de calor entre o gás e o líquido. O ambiente em volta da lata, a própria lata e o reservatório não interferem no resfriamento do líquido. Pode-se afirmar, durante a expansão do gás, que

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.