Questões Militares de Física - Física Térmica - Termologia

Uma pulseira de prata é aquecida a 100°C e é colocada dentro de um copo com 240ml de água a 19 °C. A temperatura final de equilíbrio é de 20 °C. O calor específico da prata é 0,06cal/gk. Qual é a massa da pulseira?

O calor específico é definido como a quantidade de energia necessária para que 1 g de uma substância sofra aumento ou diminuição de temperatura de 1°C. Ao visitar a praia, percebemos que, durante o dia, a temperatura da água é inferior à temperatura da areia. O calor específico da areia é bem menor que o da água, logo, a quantidade de energia necessária para aquecer a areia é menor e, por isso, seu aquecimento ocorre mais rápido. Durante a noite, a areia também perde energia mais facilmente que a água, esfriando‐se mais rapidamente. Um corpo feito de 260 g de latão é aquecido de 0°C até 100°C, para isso foram utilizadas 2.496 calorias. O calor específico do latão, a capacidade térmica desse corpo e a temperatura desse corpo na situação final se ele perder 1.000 calorias serão, respectivamente:

Até meados do século XIX, acreditava‐se ser possível a construção de uma máquina térmica ideal, que seria capaz de transformar toda a energia fornecida em trabalho, obtendo um rendimento total (100%). Para demonstrar que não seria possível, o engenheiro francês Nicolas Carnot (1796‐1832) propôs uma máquina térmica teórica que se comportava como uma máquina de rendimento total, estabelecendo um ciclo de rendimento máximo, que mais tarde passou a ser chamado Ciclo de Carnot. Esse princípio nos leva a concluir que:

As Áreas de Preservação Permanente têm a função de preservar locais frágeis, como beiras de rios, topos de morros e encostas, que não podem ser desmatados para não causar erosões e deslizamentos, além de proteger nascentes, fauna, flora e biodiversidade, entre outros.

Fonte: http://www.brasil.gov.br/meio-ambiente/2012/11/entenda-as-principais-regras-do-codigo-florestal, acessado em: 20/03/17.

Tal recomendação ainda é válida para áreas de ocupação urbana com encostas e barrancos, comuns a muitas cidades brasileiras. Durante as chuvas, tem-se um aumento do risco de deslizamento nessas áreas, quando elas não recebem tratamentos de prevenção de acidentes adequados. Utilizando os conhecimentos básicos acerca da Mecânica, dos Fenômenos Térmicos e dos Fenômenos Climáticos relacionados ao Ciclo da Água, é CORRETO afirmar que 

 Um edifício de 15 andares desabou após um incêndio nesta quinta-feira (19) em Teerã. Pelo menos 20 bombeiros morreram no desabamento, segundo o prefeito Mohamad Bagher Ghalibaf.

Fonte: https://noticias.uol.com.br/internacional/ultimas-noticias/2017/01/19/edificio-de-15-andares-em-teera-desaba-apos-incendio.htm, acessado em: 20/03/17.

Em um incêndio desse tipo, o desabamento do prédio pode ser associado à transferência de calor entre os objetos que estão queimando e seus materiais de construção. Utilizando os conhecimentos básicos acerca de Calor e Fenômenos Térmicos, é CORRETO afirmar que 

Quantas calorias são necessárias para aquecer 500g de certa substância de 20°C a 70°C?

Dado: c = 0,24cal/g°C

A termologia é a parte da física que estuda os fenômenos ligados à energia térmica. Dentre os conceitos relacionados aos fenômenos térmicos, marque a opção INCORRETA :

Certa escala termométrica X foi criada escolhendo-se o ponto de ebulição do etanol à pressão normal como 0 °X e o ponto de ebulição da água à pressão normal como 100°X. Sabendo-se que, na escala Celsius, a temperatura média da cidade de Curitiba no mês de julho é de 12, 9°C e o ponto de ebulição do etanol à pressão normal é de 78,4°C, pode-se afirmar que a temperatura média, em °X, da capital paranaense em julho é:

Deseja-se produzir, num alto-forno, a elevação da temperatura de um certo metal de 1000°C para 2000°C. A temperatura de fusão do metal é de 1300°C, seu calor de fusão é de 50,0cal/g e seus calores específicos na fase sólida e líquida são, respectivamente, 0,300cal/g°C e 0,500cal/g°C. Sabendo-se que o quilowatt-hora está sendo cobrado à razão de R$0,58 e admitindo-se um rendimento de 100%, o custo, em reais (R$), do processo por quilograma de metal é de

Dado: 1,00cal = 4,18Joules

o coeficiente de dilatação linear do mercúrio é 6, 00x10^-5° C^-1, e sua massa específica, a 0°C, é 13,60g/cm³. A massa específica do mercúrio, em g/cm³ , a 100°C, é

Num experimento, um bloco metálico, à temperatura inicial de 120°C, é imerso numa determinada quantidade de um certo líquido à temperatura de 15°C, atingindo-se uma temperatura final de equilíbrio térmico de 40°C. Num segundo experimento, o mesmo bloco metálico é imerso na mesma quantidade do mesmo liquido, porém à temperatura de 20°C, obtendo-se uma temperatura final de equilíbrio de 50°C. Pode-se afirmar que a temperatura inicial do bloco metálico, em °C, no segundo experimento era, aproximadamente, de : 

Analise o diagrama abaixo. 

Considerando o diagrama de fases de uma substância simples representado na figura acima, analise as afirmativas abaixo. 

I - Partindo do estado A, não é possível fundir a substância em uma expansão isotérmica.

II - A curva CD define todos os pontos de pressão máxima de vapor.

III- Se a substância for comprimida isotermicamente a partir do estado B poderá ocorrer liquefação.

IV - Se, a partir do estado A, a pressão for mantida constante e a temperatura aumentar, a substância poderá sofrer duas mudanças de fase. 

Assinale a opção correta. 

Uma maquina térmica de Carnot recebe, de uma fonte quente, 4200J por ciclo. Sendo as temperaturas das fontes quente e fria, respectivamente, 700K e 400K, o trabalho, em joules, realizado pela máquina em cada ciclo e a quantidade de calor, em joules, rejeitada para a fonte fria em cada ciclo são, respectivamente:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um recipiente isolado, contendo uma parede divisória separando-o ao meio em dois volumes iguais. Em um dos lados, confina-se 1,0 mol de um gãs ideal com temperatura Te, do outro lado, mantém-se vácuo. Se a parede divisória for subitamente removida, de modo que o gãs sofra uma expansão livre, qual é a razão, ⍙S/R, entre a variação da entropia e a constante dos gases, em moles?

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um ciclo termodinâmico de um gás ideal que consiste em cinco processos: AB é isotérmico a 300K, BC é adiabático com trabalho igual a 5,0J, CD é um processo à pressão constante de 5,Oatm, DE é isotérmico e EA é adiabático com uma mudança de energia interna de 8,0J. Nessas condições, qual é a variação da energia interna do gás, em joules, ao longo do processo CD?

Uma barra A(a = 29 .10^–6 °C^–1 ) e uma barra B(a = 64 .10^–6 °C^–1 ), estando a 25°C, foram aquecidas até 65°C. Sabendo que a barra B dilatou 1,468 cm a mais que a barra A e que o comprimento inicial da barra A era de 5 m, então o comprimento inicial da barra B era de:

Professor Thiago fez um experimento que resultou numa transformação cujo trabalho realizado pelo gás presente foi de 7,2 . 10⁴ J. Ao terminar todo o experimento, Thiago escreveu um relatório sobre o mesmo e nesse relatório constava um gráfico da transformação sofrida pelo gás. Das alternativas a seguir, a única que poderia ser o gráfico presente no relatório de Thiago é:

O gráfico a seguir representa uma transformação cíclica sofrida por uma determinada massa de gás perfeito.

No ciclo ABCDA em questão tem-se que:

Um gás ideal com volume inicial de 6 litros sofreu uma transformação isotérmica e teve sua pressão reduzida para 40% de seu valor inicial. Nessa transformação, o gás apresentou um aumento no seu volume correspondente a:

Uma pedra de gelo a 0°C de massa desconhecida foi colocada em um recipiente contendo 100 g de água a 24°C. Considerando que não houve troca de calor com o meio externo e que ao atingir o equilíbrio térmico ainda restaram 40 g de gelo, então a massa de gelo colocada inicialmente no recipiente era de:

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