Questões Militares de Física - Física Térmica - Termologia

Uma máquina térmica, com um gás inicialmente a uma temperatura T1=100 °K, opera fazendo um ciclo de Carnot, começando com uma expansão isotérmica em que o gás absorve uma energia útil Q_x na forma de calor. Em seguida, essa máquina realiza uma expansão adiabática resfriando-se até atingir uma temperatura T₂=80 °K, a seguir realiza uma compressão isotérmica em que dissipa, sob forma de calor, uma energia Q₂. Após isso, ela conclui o ciclo realizando uma compressão adiabática na qual retorna a temperatura T₁. Nesse processo, o valor absoluto de Q₁/Q₂ é igual a

Um termômetro digital, localizado em uma praça da Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 °F. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a

Em um laboratório, um estudante realiza alguns experimentos com um gás perfeito. Inicialmente o gás está a uma temperatura de 27 °C; em seguida, ele sofre uma expansão isobárica que torna o seu volume cinco vezes maior. Imediatamente após, o gás sofre uma transformação isocórica e sua pressão cai a um sexto do seu valor inicial. O valor final da temperatura do gás passa a ser de

Um pesquisador, que precisava descobrir algumas características de uma determinada substância, realizou certos experimentos utilizando uma fonte de potência constante de 1600W. Sabe-se que a potência térmica se relaciona com a quantidade de calor através da igualdade P = G/Δt, onde P é a potência, Q é a quantidade de calor trocado e Δt é o intervalo de tempo de funcionamento da fonte. Sendo assim, analise os experimentos realizados por esse pesquisador, descritos abaixo.

I - Tendo como objetivo medir o calor latente de fusão,colocou, em um recipiente, 1 kg da substância no estadosólido e, do início da fusão até o derretimento completo,anotou um intervalo de tempo de 5 minutos para ofuncionamento da fonte térmica.

II - Tendo como objetivo medir o calor específico da substância no estado líquido, utilizou a massa de 1 kg, já derretida no experimento I, e anotou que, para uma variação de 30°C na temperatura, foram necessários apenas 2 minutos de funcionamento da fonte térmica.

No manual de instalação de um projetor digital estão escritas várias especificações. Algumas dessas estão escritas abaixo:

• Lente F = 2,58-2,80

• Lâmpada de 190W

• Fonte de alimentação AC 100V - 240V

• Peso = 2, 3 kg

• Temperatura de funcionamento 0° C - 40° C ao nível do mar

Analise as afirmativas a seguir sobre essas especificações.

I - A lente usada no projetor é convergente pois a imagem projetada por ele é real e aumentada.

II - Quando ligado sob tensão de 110V, a lâmpada é percorrida por uma corrente de, aproximadamente, 1,7 A.

III- A variação de temperatura prevista para o funcionamento, na escala Kelvin, é igual a 40 K.

IV- A lente usada no projetor é divergente pois provoca a abertura dos raios e, com isso, aumenta a imagem projetada.

V - A unidade da grandeza peso usada nas especificações está de acordo com as unidades usadas no Sistema Internacional.

VI- A resistência elétrica da lâmpada quando ligada na tensão de 220V vale, aproximadamente, 2550.

Assinale a opção correta.

Utilizando as informações acima, coloque V(verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas abaixo e, em seguida, assinale a opção que apresenta a sequência correta.

( ) Radiação é o processo de transmissão de calor que não necessita de um meio físico para ocorrer.

( ) Na convecção o calor é transmitido através da movimentação de massas chamadas correntes de convecção.

( ) A evaporação é um tipo de vaporização lenta e representa a passagem do estado sólido para o estado gasoso.

( ) Na condução o calor é transmitido, exclusivamente, através da movimentação de massas.

( ) Raios infravermelhos são radiações térmicas visíveis aos olhos humanos.

( ) Calor latente é a quantidade de calor necessária para que uma substância pura mude de estado físico sem alterar a sua temperatura

A sensação de contato com algo gelado que é sentida ao passar um algodão embebido em álcool em temperatura ambiente na mão é um fenômeno atribuído a

Um gás ideal contido em um recipiente pode passar de um estado inicial i a um estado final f por meio de dois processos diferentes — K e L —, como representados no seguinte diagrama de pressão versus volume. 

                            

Sejam Q_K o calor recebido e W_K o trabalho realizado pelo gás no processo K.

No processo L, esses valores são Q_L e W_L, respectivamente.

Nessa situação, é CORRETO afirmar que  

Os gráficos a seguir representam transformações gasosas nas quais pelo menos uma das grandezas: temperatura, pressão ou volume permanece constante. Analise‐os.

     

As transformações I, II e III são respectivamente:

Um corpo cuja massa é 250 g é constituído por uma substância cujo calor específico é 0,4 cal/g°C. Considere que esse corpo ao receber 800 cal teve sua temperatura aumentada em 20%. Assim a temperatura atingida por esse corpo no final do aquecimento foi de:

Ao sofrer uma transformação, um gás ideal recebeu 25 calorias de uma fonte de calor e apresentou uma redução de 45J em sua energia interna. Considerando 1 cal = 4,2J, então nessa transformação o gás:

Na tabela a seguir estão representados os coeficientes de dilatação linear de alguns metais; analise‐os.

                                 

Considere que uma chapa constituída por um desses metais foi aquecida em 25°C e sofreu um aumento de 0,12% em sua área. O metal em questão é:

Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem 2 mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 200 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B.

Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é:

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 °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 °C.

                                    (Considere que a temperatura de 0 °C corresponde a 273 K) 


Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros. 

Balão com gás Hélio inicialmente a 27^◦C de temperatura e pressão de 1,0 atm, as mesmas do ar externo, sobe até o topo de uma montanha, quando o gás se resfria a −23^◦C e sua pressão reduz-se a 0,33 de atm, também as mesmas do ar externo. Considerando invariável a aceleração da gravidade na subida, a razão entre as forças de empuxo que atuam no balão nestas duas posições é

Um pêndulo simples é composto por uma massa presa a um fio metálico de peso desprezível. A figura registra medidas do tempo T em segundos, para 10 oscilações completas e seguidas do pêndulo ocorridas ao longo das horas do dia, t. Considerando que neste dia houve uma variação térmica total de 20^◦C, assinale o valor do coeficiente de dilatação térmica do fio deste pêndulo.

Um turista inglês passeia pelo Rio de Janeiro e, assustado com o calor, observa o termômetro urbano mostrado na imagem. O termômetro marca 42 graus Celsius. Curioso, ele converte a leitura para graus Fahrenheit e, assustado, obtém:

Uma viga de aço (coeficiente de dilatação linear 12.10^-6 ºC^-1 ) tem 10 m de comprimento a uma temperatura de 20 OC. Se aquecermos a barra até 120 ºC, a dilatação sofrida pela barra, em centímetros, será de:

Fossas abissais ou oceânicas são áreas deprimidas e profundas do piso submarino. A maior delas é a depressão Challenger, na Fossa das Marianas, com 11.033 metros de profundidade e temperatura da água variando entre 0 °C e 2 °C. De acordo com o texto, pode-se dizer que a pressão total sofrida por um corpo que esteja a uma altura de 33m acima do solo dessa depressão e a variação de temperatura na escala absoluta (Kelvin) valem, respectivamente 

Dados:

dágua = 1000 kg/m3

g = 10 m/s2

Patm = 1,0.105 N/m2

                      

Um êmbolo está conectado a uma haste, a qual está fixada a uma parede. A haste é aquecida, recebendo uma energia de 400 J. A haste se dilata, movimentando o êmbolo que comprime um gás ideal, confinado no reservatório, representado na figura. O gás é comprimido isotermicamente.  

Diante do exposto, o valor da expressão: Pf - Pi /Pf é

Dados:

• pressão final do gás: Pf ;

• pressão inicial do gás: Pi ;

• capacidade térmica da haste: 4 J/K;

• coeficiente de dilatação térmica linear da haste: 0,000001 K-1 .