Questões Militares de Física - Física Térmica - Termologia

Com relação aos conceitos da física, assinale a opção correta.

Durante uma avaliação de desempenho físico, um candidato percorreu, em 12 min, a distância de 2400 metros e consumiu uma energia total estimada em 160 kcal.

Supondo que a energia consumida nessa prova possa ser usada integralmente no aquecimento de 50 kg de água, cujo calor específico vale 1 cal / g °C, é correto afirmar que a variação da temperatura da água, na escala Fahrenheit, e a velocidade média do candidato valem, respectivamente:

Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, seguida de uma compressão adiabática. A variação total da energia interna do gás poderia ser nula se, dentre as opções abaixo, a transformação seguinte fosse uma

Para ferver três litros de água para fazer uma sopa, Dona Marize mantém uma panela de 500 g suspensa sobre a fogueira, presa em um galho de árvore por um fio de aço com 2 m de comprimento. Durante o processo de aquecimento, são gerados pulsos de 100 Hz em uma das extremidades do fio. Esse processo é interrompido com a observação de um regime estacionário de terceiro harmônico. Determine, aproximadamente, a massa de água restante na panela.

(Dados: densidade linear do aço = 10^-3 Kg/m; aceleração da gravidade = 10 m/s² e densidade da água = 1 Kg/L.)

Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, foi misturado 1 kg de água a 40 °C e 500 g de gelo a -10 °C. Após o equilíbrio térmico, a massa de água, em gramas, encontrada no calorímetro foi de:

(Dados: calor específico da água = 1,0 cal/g°C; calor específico do gelo = 0,55 cal/g.°C; calor latente de fusão do gelo = 80,0 cal/g.)

O rendimento de uma máquina térmica ideal de Carnot operando entre duas fontes com temperaturas T₁ = 187°C e T₂ = 67°C é igual a

Uma esfera de um material cujo calor específico é igual a 0,09 cal/g°C, de massa igual a 100 g, é aquecida de forma que sua temperatura passe de 20°C para 40°C. Nessas condições, a quantidade de calor recebida pela esfera e a capacidade térmica da esfera são, respectivamente:

A uma pressão P e temperatura T, n moles de gás ideal realizam uma expansão isotérmica reversível passando de um volume inicial V₁ para um volume final   Se 2n moles do mesmo gás, a uma pressão P e temperatura T/4 realizam outra expansão isotérmica, passando de um volume inicial V_i a um volume final V_f , e o trabalho realizado nas duas transformações foi o mesmo, então o quociente  é igual a

Um sistema gasoso constituído por n mols de um gás perfeito passa do estado x para o estado y por meio dos processos distintos 1 e 2 mostrados no esquema a seguir.

Se no processo 2 o sistema realiza um trabalho de 200 J e absorve uma quantidade de calor de 500 J, é correto afirmar que

Dois recipientes A e B, contendo o mesmo volume de água, são colocados separadamente sobre duas balanças I e II, respectivamente, conforme indicado na figura a seguir.

A única diferença entre os recipientes A e B está no fato de que B possui um “ladrão” que permite que a água escoe para um outro recipiente C, localizado fora das balanças.

Em seguida, mergulha-se, lentamente, sem girar e com velocidade constante, por meio de um fio ideal, em cada recipiente, um cilindro metálico, maciço, de material não homogêneo, de tal forma que o seu eixo sempre se mantém na vertical. Os cilindros vão imergindo na água, sem provocar variação de temperatura e sem encostar nas paredes e nos fundos dos recipientes, de tal forma que os líquidos, nos recipientes A e B, sempre estarão em equilíbrio hidrostático no momento da leitura nas balanças. O gráfico que melhor representa a leitura L das balanças I e II, respectivamente, L_I e L_II em função da altura h submersa de cada cilindro é

Os coeficientes de dilatação linear α_A e α_B dos materiais que constituem duas barras homogêneas, A e B, têm sua temperatura variando de acordo com o gráfico a seguir.

                   

                    

Ao determinar o valor desses coeficientes tem-se: 

A teoria cinética dos gases se baseia em quatro postulados; analise-os.

I. O gás é formado por moléculas que se encontram em movimento desordenado e permanente. Cada molécula pode ter velocidade diferente das demais.

II. Cada molécula do gás interage com as outras somente por meio de colisões (forças normais de contato). A única energia das moléculas é a energia cinética.

III. Todas as colisões entre as moléculas e as paredes do recipiente que contêm o gás são perfeitamente elásticas. A energia cinética total se conserva, mas a velocidade de cada molécula pode mudar.

IV. As moléculas são infinitamente pequenas. A maior parte do volume ocupado por um gás é o espaço vazio.

Estão corretas as afirmativas

Foi-se o tempo em que o forno micro-ondas servia apenas para aquecer alimentos e estourar pipoca. Hoje, todos sabem que podemos preparar vários tipos de comida de forma muito mais rápida e prática. E não se trata de pratos prontos congelados! Era de causar espanto ver micro-ondas com opções de “brigadeiro”, “arroz” ou “lasanha”. Mas atualmente isso é muito comum. Porém, cozinhar utilizando o micro-ondas requer um cuidado muito específico: que vasilhas podemos utilizar? Qual material é adequado? Assim, o vidro comum apresenta menor resistência ao choque térmico do que o vidro pirex por que:

Analise as afirmativas a seguir.

I. Em uma expansão isotérmica reversível, o sistema recebe uma quantidade de calor da fonte de aquecimento.

II. Em uma expansão adiabática reversível, o sistema não troca calor com as fontes térmicas (M-N).

III. Em uma compressão isotérmica reversível, o sistema não cede calor para a fonte de resfriamento.

IV. Em uma compressão adiabática reversível, o sistema não troca calor com as fontes térmicas.

V. Numa máquina de Carnot, a quantidade de calor que é fornecida pela fonte de aquecimento e a quantidade cedida à fonte de resfriamento são proporcionais às suas temperaturas absolutas.

Estão corretas apenas as afirmativas.

Um circuito constituído por um gerador de tensão e três resistores R₁, R₂ e R₃ estão representados no gráfico a seguir com seus respectivos valores de tensões e das correntes elétricas. Quando essa associação é submetida a uma tensão constante de 1.400 V e os três resistores estão ligados em série, considerando 1 caloria igual a 4,2 joules, a energia dissipada nos resistores, em ½ minuto, em calorias, será:

Analise o gráfico abaixo.

O gráfico acima descreve o processo de aquecimento de certa substância que se encontra inicialmente na fase sólida. O calor latente de fusão dessa substância é 6.0 cal/g. Em um processo à pressão constante de 1.0 atm, ela é levada à fase líquida, com temperatura final de 400°C. A potência fornecida nessa transformação foi de 360 cal/s. O gráfico mostra a temperatura da substância em função do tempo, durante o processo. Qual o calor específico dessa substância, em mcal/g°C?

Analise o gráfico a seguir.

O gráfico acima representa um gás ideal descrevendo um ciclo ABC em um diagrama PxV. Esse ciclo consiste em uma transformação isotérmica seguida de uma transformação isocórica e uma isobárica. Em um diagrama VxT, qual gráfico pode representar o mesmo ciclo ABC?

Uma garrafa de cobre com 400g de massa, contendo (e em equilíbrio térmico com) uma certa quantidade de água a 20°C, foi posta em contato com anidrido sulfuroso à temperatura de -10°C. Num dado instante, verificou-se que foram vaporizados 640g de anidrido sulfuroso sem alteração de sua temperatura e que foi congelada metade da água inicialmente presente na garrafa. Sendo assim, pode-se afirmar que a massa de água inicialmente existente na garrafa era:
Dados: calor latente de fusão do gelo L_f = 80cal/g, calor latente de vaporização do anidrido sulfuroso L_v = 95cal/g, calor específico do cobre C_Cu = 0,1cal/g°C

Observe a figura abaixo. 

                       

Uma fonte gera um fluxo de calor que passa através de três camadas perfeitamente encostadas. O fluxo de calor atravessa uniformemente o mesmo valor de área de seção transversal ao longo das três camadas. As condutividades térmicas das camadas possuem as seguintes relações μ₂= 2 . μ₁ = μ_3/2 . As espessuras das camadas possuem as seguintes relações d2 = 2. d1 = 2,d3. Sendo assim, é correto afirmar que: 

Deseja-se produzir um pequeno cubo de gelo com massa 10g. Para tanto, aproximam-se 10g de água líquida a 0°C de um bloco de 10kg de CO₂ sólido, conhecido como gelo seco, que está à temperatura de -78°C, obtendo-se, assim, o cubo de gelo de 10g a 0°C. Nesse processo, a variação de entropia da água e do universo, em J/K, foram, respectivamente: 

Dado: calor latente de fusão do gelo L = 336J/g