Questões Militares Comentadas sobre física térmica - termologia em física

Máquinas térmicas conhecidas como as mais perfeitas, ou seja, as que conseguem um rendimento maior, pois operam entre duas fontes de temperaturas diferentes, conseguindo assim utilizar uma parte da energia recebida, sendo essa parte utilizada a que realiza trabalho e a outra é jogada para outra fonte fria. Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia que não é transformada em calor passa a realizar trabalho?

Uma certa amostra de gás ideal recebe 20 J de energia na forma de calor realizando a transformação AB indicada no gráfico Pressão (P) X Volume (V) a seguir. O trabalho realizado pelo gás na transformação AB, em J, vale

Um técnico em mecânica recebeu a informação que uma placa metálica de área igual a 250 cm² , enviada para análise em laboratório especializado, retornara. Os resultados da análise de dilatação térmica dessa placa estavam descritos em uma tabela.

De acordo com dados da tabela pode-se afirmar, corretamente, que o coeficiente de dilatação superficial, em ºC^-1, do material que compõe a placa vale

Uma certa amostra de um gás monoatômico ideal sofre as transformações que são representadas no gráfico Pressão X Volume (PXV), seguindo a sequência ABCDA.

O trabalho realizado pelo gás na transformação AB e a variação de energia interna do gás no ciclo todo, em joules, valem, respectivamente:

Em um laboratório de Física, 200g de uma determinada substância, inicialmente sólida, foram analisados e os resultados foram colocados em um gráfico da temperatura em função do calor fornecido à substância, conforme mostrado na figura a seguir. Admitindo que o experimento ocorreu à pressão normal (1 atm), determine, respectivamente, o valor do calor específico no estado sólido, eme o calor latente de fusão, em cal/g, da substância.

A termologia é a parte da Física que estuda os fenômenos determinados por energia térmica, que é a forma de energia relacionada á agitação das partículas de um corpo.

Com relação á termologia, analise as afirmativas abaixo.

I - Quanto maior a energia cinética média das partículas, menor a temperatura do corpo.

II - Para que haja transferência de calor entre dois corpos, eles devem estar a temperaturas diferentes.

III - Quanto maior o calor específico de um material, menor a quantidade de calor necessária para o material ser aquecido até determinada temperatura.

IV - No Sistema Internacional de Unidades, a quantidade de calor transferida de um corpo para outro é medida em joules.

Assinale a opção correta.

Uma cidade localizada na Serra Catarinense a uma altitude de 1.450m acima do nível do mar, durante um determinado ano, registrou -8,9°C, a mais baixa temperatura do inverno. Essa temperatura caso tivesse sido registrada na escala Fahrenheit, seria de aproximadamente

O gráfico a seguir relaciona a variação de temperatura (T) para um mesmo calor absorvido (Q) por dois líquidos A e B diferentes.

Considerando:

-massa de A = m_A;

-massa de B = m_B;

-calor específico de A = c_A;

-calor específico de B = c_B.

Pode-se dizer que é igual a

Um sistema termodinâmico constituído de n mols de um gás perfeito monoatômico desenvolve uma transformação cíclica ABCDA representada no diagrama a seguir.

De acordo com o apresentado pode-se afirmar que

O diagrama abaixo representa um ciclo realizado por um sistema termodinâmico constituído por n mols de um gás ideal.

Sabendo-se que em cada segundo o sistema realiza 40 ciclos iguais a este, é correto afirmar que a(o)

Um controlador de tráfego aéreo, com o objetivo de ter uma maneira de converter valores de temperatura em graus Celsius (tc) para graus Fahrenheit (tf), monta um gráfico que relaciona as duas unidades. Sabendo que são relacionadas pela expressão . Das alternativas abaixo, assinale a que representa corretamente essa expressão.

Considere uma máquina térmica que funciona em ciclos, tal como indica o gráfico da pressão em função do volume apresentado abaixo:

Observação: as linhas pontilhadas que determinam os segmentos AB e DC são paralelas ao eixo V, de maneira análoga, as linhas pontilhadas que determinam os segmentos DA e BC são paralelas ao eixo P.

Nesse caso, podemos afirmar, corretamente, que

O gráfico a seguir representa uma transformação isobárica que ocorreu em uma massa de gás ideal.

A partir da observação deste gráfico, é possível afirmar que:

Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0º C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será:

Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g. ºC

Um buffet foi contratado para servir 100 convidados em um evento. Dentre os itens do cardápio constava água a 10ºC. Sabendo que o buffet tinha em seu estoque 30 litros de água a 25ºC, determine a quantidade de gelo, em quilogramas, a 0ºC, necessário para obter água à temperatura de 10º C. Considere que a água e o gelo estão em um sistema isolado.

Dados: densidade da água = 1 g/cm³ ;

calor específico da água = 1 cal/g.ºC;

calor de fusão do gelo = 80 cal/g.ºC; e

calor específico do gelo = 0,5 cal/g.ºC

Com relação à termologia, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) e, a seguir, assinale a opção correta.

( ) Temperatura - grandeza física que representa a medida do estado de agitação médio das moléculas de um corpo.

( ) Calor - energia térmica que passa,de forma espontânea, do corpo de menor temperatura para o de maior temperatura.

( ) Fusão - mudança de estado físico sofrida por um líquido ao doar uma certa quantidade de calor.

( ) Evaporação - passagem do estado líquido para o estado gasoso que ocorre de forma lenta.

( ) Equilíbrio térmico - condição física na qual as trocas de calor entre dois ou mais corpos deixam de existir.

( ) Convecção - processo de transmissão de calor que ocorre devido à movimentação de massas,em especial, nos líquidos e nos gases.

( ) Caloria - quantidade de calor necessária para que lg de qualquer substância tenha sua temperatura alterada em 1°C .

Observe o gráfico a seguir.

Uma máquina de café expresso possui duas pequenas caldeiras mantidas sob uma pressão de 1,0MPa. Duas resistências elétricas aquecem separadamente a água no interior das caldeiras até as temperaturas T_A°C, na caldeira com água para o café, e T_B°C, na caldeira destinada a produzir vapor d'água para aquecer leite. Assuma que a temperatura do café na xícara, T_c°C, não deve ultrapassar o ponto de ebulição da água e que não há perdas térmicas, ou seja, T_c=T_a . Considerando o diagrama de fases no gráfico acima, quanto vale, aproximadamente, o menor valor, em kelvins, da diferença T_B-T_A?

Dado: 1,0 a tm = 0,1MPa

Observe a figura a seguir.

Um gás ideal sofre uma transformação descrita pelo ciclo 1 → 2 → 3 → 1, ilustrado no gráfico PV acima, sendo que no trecho 3 → 1 o gás sofre uma compressão adiabática. Considere U₁, U₂, e U₃ as energias internas do gás em 1, 2 e 3, respectivamente. Nessas condições, analise as afirmativas abaixo.

I. No trecho 3 → 1 não há troca de calor entre o gás e o meio ambiente.

II. O trabalho realizado pelo gás no trecho 2 → 3 é igual a U₃ – U₂.

III. O trabalho realizado sobre o gás no trecho 3 → 1 é igual a U₁ – U₃.

IV. O trabalho realizado pelo gás no trecho 1 → 2 é igual a U₂ – U₁.

Assinale a opção correta.

Observe a figura a seguir.

Duas placas de concreto de comprimento 1,0m devem ser construídas entre duas barras de aço invar (aço de coeficiente de dilação desprezível). Qual é a folga mínima, em centímetros, entre as placas para não haver rachaduras quando a temperatura variar positivamente de 40°C?

Dado: coef. de dilatação linear do concreto = 12 x 10^-6 °C ^-1

No interior de um calorímetro, totalmente preenchido por 0,40 kg de certa substância, há um termômetro e um resistor elétrico, todos inicialmente em equilíbrio térmico, na temperatura de 40°C. No instante t = 0, o resistor foi conectado a uma bateria, passando a dissipar 80 watts. A leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da temperatura T da substância em função do tempo t, mostrado na figura. Considerando que toda a energia dissipada pelo resistor é absorvida pela substância, o calor específico da substância, em J/g°C, é igual a