OFFICINA DO

CONHECIMENTO

Discipl ina Física

ProfessorMercadante

Aula de

Termofísica I

Curso&

Básico

Data

03 / 08 / 2013

Aprender a aprender!!!

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Questão 01) A temperatura de 40 ºC no ser humano é considerada como aquela que anuncia o início da hipertermia ou excesso de calor. Considerando uma escala termométrica arbitrária E, cujos pontos fixos são –10 ºE para o ponto do gelo e 80 ºE para o ponto de vapor, sua indicação numérica para o estado inicial de hipertermia é

a) 62.b) 26.c) –13.d) 32.e) 40.

Questão 02) Um turista americano, ao se preparar para visitar o Brasil, faz sua mala incluindo muitos casacos, pois foi informado que a temperatura média no país a ser visitado seria de 41 graus. Considerando que nos EUA a temperatura é medida em Fahrenheit, qual temperatura em graus Celsius o turista esperava se deparar no Brasil?

a) –10 ºCb) –5 ºCc) 0 ºCd) 5 ºCe) 10 ºC

Questão 03) A diferença entre as temperaturas de ebulição do álcool etílico e do éter etílico, sob pressão de 1,0 atm, é 78,0ºF. Sabendo-se que a temperatura de ebulição desse éter é 35,0ºC, conclui-se que a temperatura de ebulição desse álcool é

a) 8,3ºCb) 35,3ºCc) 43,3ºCd) 78,3ºCe) 105,4ºC

Questão 04) Para calibrar um termômetro, um estudante o mergulhou em água a 25 °C e, depois, a 80 °C. Quando em equilíbrio térmico com a água nessas situações, a altura h da coluna de mercúrio, em relação ao centro do bulbo do termômetro, mediu 3 cm e 18 cm, respectivamente. Depois disso, utilizando esse mesmo termômetro, registrou que a diferença entre a mínima e a máxima temperatura num determinado dia foi de 15 °C. Pode-se afirmar que, nesse dia, o deslocamento da extremidade da coluna de mercúrio do termômetro, em cm, entre a mínima e a máxima temperatura indicada por ele, foi de, aproximadamente,

a) 3,2.

b) 3,8.c) 4,1.d) 4,5.e) 5,4.

Questão 05) Em relação ao conceito de temperatura, analise:

I. É possível atribuir uma temperatura ao vácuo ideal.

II. Dois corpos que possuem a mesma energia térmica possuem necessariamente a mesma temperatura.

III. A temperatura é uma grandeza macroscópica.IV. Quando um corpo recebe calor, sua

temperatura necessariamente aumenta.

Está correto apenas o contido em

a) II.b) III.c) I e III.d) I e IV.e) II e IV.

Questão 06) No século XIX, um industrial pede a um engenheiro que projete uma locomotiva a vapor que transforme em trabalho todo o calor retirado da sua caldeira a alta temperatura, durante um ciclo de funcionamento do motor.Em resposta, o engenheiro argumenta que é impossível atender a tal solicitação, visto que ela contraria a:

a) lei zero da Termodinâmica.b) primeira lei da Termodinâmica.c) segunda lei da Termodinâmica.d) terceira lei da Termodinâmica.e) quarta lei da Termodinâmica.

Questão 07) Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico. As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente.

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Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17ºA, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente,

a) 0ºB e 7ºCb) 0ºB e 10ºCc) 10ºB e 17ºCd) 10ºB e 27ºCe) 17ºB e 10ºC

Questão 08) Nos ambientes climatizados artificialmente, os aparelhos de ar condicionado são colocados na parte superior do ambiente, assim como os aquecedores são colocados na parte inferior. Esses posicionamentos são explicados porque, dessa forma,

a) a condução do calor é mais rápida.b) há formação das correntes de convecção.c) a condução do calor é facilitada para todos os

lados.d) as correntes de convecção ficam mais

rápidas.e) a radiação do calor se faz uniformemente.

Questão 09) O cooler, encontrado em computadores e em aparelhos eletroeletrônicos, é responsável pelo resfriamento do microprocessador e de outros componentes. Ele contém um ventilador que faz circular ar entre placas difusoras de calor. No caso de computadores, as placas difusoras ficam em contato direto com o processador, conforme a figura 10, a seguir.

Vista lateral do cooler e do processador.Sobre o processo de resfriamento desse processador, assinale a alternativa correta.

a) O calor é transmitido das placas difusoras para o processador e para o ar através do fenômeno de radiação.

b) O calor é transmitido do ar para as placas difusoras e das placas para o processador através do fenômeno de convecção.

c) O calor é transmitido do processador para as placas difusoras através do fenômeno de condução.

d) O frio é transmitido do processador para as placas difusoras e das placas para o ar através do fenômeno de radiação.

e) O frio é transmitido das placas difusoras para o ar através do fenômeno de radiação.

Questão 10) A operação de uma lâmpada incandescente baseia-se no aquecimento, por corrente elétrica, de um filamento metálico, até que esse atinja uma determinada temperatura e, por transmissão de energia, seja capaz de sensibilizar sistemas óticos, como um olho ou uma câmera fotográfica. Essa transmissão de energia acontece por

a) convecção.b) radiação.c) condução.d) compressão adiabática.e) fusão.

Questão 11) Leia o texto a seguir.

Durante o dia, parte da energia solar é captada pela superfície da Terra e absorvida, enquanto a outra parte é irradiada para a atmosfera, de volta para o espaço. Os gases naturais que existem na atmosfera funcionam como uma espécie de capa protetora que impede a dispersão total do calor, o que ajuda a manter o planeta quente.Se esse processo, denominado efeito estufa, não existisse, a temperatura da superfície terrestre seria, em média, cerca de 34ºC mais fria do que é hoje. Portanto, pode-se afirmar que o efeito estufa é imprescindível para a manutenção da vida sobre a Terra.

(www.rudzerhost.com/ambiente/estufa.htm#topo Acesso em: 22.10.2012. Adaptado.)

Nos últimos séculos, a ação do homem vem promovendo, na atmosfera, um aumento considerável na taxa de dióxido de carbono (CO2), gás importante na produção do efeito estufa. A ação antropogênica, ou seja, a interferência humana sobre o meio ambiente é apontada como uma das responsáveis pelo aumento, acima do normal, da temperatura no planeta.

Sobre esse assunto assinale a alternativa correta.a) A destruição da camada de ozônio pelo

aumento de dióxido de carbono na atmosfera é um dos fatores responsáveis pelo efeito estufa.

b) O aumento da concentração de gases, como o gás carbônico, por ação antropogênica se deve principalmente pela queima de combustíveis fósseis e destruição de florestas naturais.

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c) Uma das consequências do efeito estufa é a diminuição de absorção de raios solares, o que interfere na fotossíntese, provocando alterações na cadeia alimentar dos diferentes ecossistemas.

d) A ação antropogênica não pode ser considerada um fator de alteração ambiental, uma vez que o efeito estufa existe independentemente da supressão de gases como o CO2 pelo homem.

e) As chuvas ácidas são consequência do efeito estufa e provocam a acidificação de oceanos, interferindo na sobrevivência do fitoplancton marinho.

Questão 12) Uma das formas mais utilizadas para o aproveitamento da energia solar é o aquecimento da água em edificações residenciais, industriais, comerciais e, principalmente, em hospitais, por meio de aquecedores solares. A figura ilustra o esquema de funcionamento de um aquecedor solar de água.

(Wolfgang Palz. Energia solar e fontes alternativas, 1981.)

É correto afirmar que a energia vinda do Sol, por

a) radiação, aquece a água que circula na tubulação também por radiação.

b) radiação, aquece a água que será armazenada num reservatório adiabático.

c) condução, aquece a água que circula na tubulação por radiação.

d) radiação, aquece a água que será armazenada num reservatório bom condutor térmico.

e) condução, aquece a água que circula na tubulação por convecção.

Questão 13) Recentemente, tem-se falado muito sobre os possíveis danos que o uso contínuo de aparelhos celulares pode trazer ao ser humano. Por sua vez, muitas pessoas que já utilizaram o celular encostado à orelha, por um tempo suficientemente longo, perceberam que a região em torno desta se aqueceu. Isso se explica pelo fato de que

a) o celular absorve ondas eletromagnéticas, que são transformadas em radiação ultravioleta e aquecem os tecidos da região da orelha.

b) o celular emite ondas sonoras, as quais são absorvidas pelos tecidos da região da orelha, aquecendo-a.

c) o celular emite ondas eletromagnéticas, as quais são absorvidas pelos tecidos da região da orelha, aquecendo-a.

d) o celular absorve ondas sonoras, que são transformadas em radiação infravermelha que aquecem os tecidos da região da orelha.

Questão 14) A exposição prolongada aos raios ultravioleta (UV) podem causar danos à pele, contudo, com algumas recomendações, a ação desses mesmos raios torna possível a produção de vitamina D, que auxilia na obtenção de cálcio dos alimentos.Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa a lacuna da frase a seguir.A recomendação pelos médicos de usar filtros solares está ligada a que os mesmos diminuem a(o) ________ dos raios ultravioletas.

a) frequênciab) intensidadec) comprimento de ondad) amplitude

Questão 15) Em um projeto de engenharia, o técnico desenhou uma sala com um aparelho condicionador de ar próximo ao chão como se vê na figura. O condicionador de ar tinha como objetivo o resfriamento do ambiente. Um engenheiro, analisando o desenho, condenou a instalação do aparelho na forma projetada. Assinale a opção abaixo que melhor justifica a atitude do engenheiro.

a) Neste caso, o ar é aquecido por radiação por isto o aparelho deve ficar na parte mais alta da parede.

b) O aparelho deve ser colocado na parte superior por força do Princípio da Convecção, onde a energia térmica se transmite com o deslocamento para cima do ar aquecido.

c) O aparelho de ar condicionado irradia calor para dentro da sala então deve ser instalado na parte alta da parede.

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d) O ar, neste caso, é resfriado por condução então o aparelho deve ficar mais alto para otimizar o conforto térmico.

e) O aparelho deve ficar mais alto porque o calor é energia térmica em trânsito por causa de uma diferença de temperatura.

Questão 16) As placas tectônicas são movimentadas em função do grande calor e do magma do interior da Terra. O transporte deste calor se dá das camadas mais profundas de nosso planeta até as fendas em sua superfície, como ilustra a figura abaixo.

Do ponto de vista físico, o transporte deste calor ocorre devido

a) às correntes de convecção, que se formam porque o magma aquecido por baixo se expande, tendo sua densidade diminuída. Isso cria correntes ascendentes, que liberam o calor para a superfície.

b) ao fluxo de radiação de calor do interior do planeta para a superfície, decorrente da diferença entre a pressão interna e externa. Isso cria correntes ascendentes, que liberam o calor para a superfície.

c) às correntes de convecção, que se formam porque o magma aquecido por baixo se comprime, fazendo variar a pressão no interior do planeta. Isso cria correntes ascendentes cuja função é avaliar a pressão interna.

d) ao campo magnético da Terra, que age sobre o magma aquecido por baixo, fazendo com que a força magnética o carregue para as fendas, liberando, assim, o excesso de calor para a superfície.

Questão 17) As praias nordestinas são espaços de lazer muito frequentados pela população da região e por visitantes do país e do exterior atraídos pela propaganda turística. No céu da região, o Sol brilha forte e com poucas interrupções, reforçando, em especial nas capitais estaduais, o costume de tomar banhos de mar ou apenas ir à praia para se bronzear e encontrar amigos. O banho de Sol tem efeitos benéficos, pois ajudam a evitar o raquitismo, dentre outras doenças. Entretanto, a exposição excessiva aos raios solares é capaz de provocar o câncer de pele. Uma das maneiras de minimizar esse problema é o uso de bloqueadores solares contendo óxidos metálicos, a

exemplo do dióxido de titânio, TiO2, e do óxido de zinco, ZnO.

SILVA, F.R; et al. Sol, praia, fuso horário e saúde. CiênciaHoje. São Paulo: SBPC, n. 289, v. 49, fev. 2012, p. 42-45. Adaptado.

Com base nas informações do texto e nos conhecimentos de Física, é correto afirmar:

01. A radiação solar que atinge as superfícies das regiões próximas à linha do Equador tem intensidade elevada porque a intensidade média dessa onda é diretamente proporcional à distância entre o ponto de incidência e o centro do Sol.

02. A intensidade máxima do campo elétrico da radiação ultravioleta, que se propaga no vácuo, é aproximadamente igual a 3,0108

vezes a intensidade máxima do campo magnético, quando as grandezas físicas estão expressas no SI.

03. O módulo do empuxo que atua sobre um banhista que boia em equilíbrio nas águas do mar, de densidade maior do que à da água doce, é maior do que o módulo do peso desse banhista.

04. A radiação ultravioleta do tipo A, que produz bronzeamento da pele, ao se refratar em um prisma de vidro transparente espalha as cores em um espectro que lembra o arco-íris.

05. A radiação ultravioleta do tipo B, de comprimento de onda na faixa de 330nm a 270nm, emite energia de mesma intensidade.

Questão 18) Num dia “frio”, em sua casa, uma pessoa desloca-se descalça da sala para a cozinha. Trata-se na verdade de um mesmo ambiente, com pisos diferentes. O piso da sala é de madeira, enquanto o da cozinha é de cerâmica lisa. Quando ela pisa no chão da cozinha, sente um “frio” intenso em seus pés. Essa sensação ocorre porque:

a) a temperatura da sala é maior do que a da cozinha, uma vez que a cerâmica é mais densa que a madeira.

b) a cerâmica tem uma temperatura menor que a madeira, devido à sua condutividade térmica ser menor.

c) a cerâmica tem maior condutividade térmica e, portanto, parece mais fria, embora os dois pisos estejam à mesma temperatura.

d) a madeira tem maior condutividade térmica e, portanto, parece mais quente, embora os dois pisos estejam à mesma temperatura.

Questão 19) A respeito dos processos de transmissão de calor, considere:

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I. na convecção, o calor é transferido de um lugar para outro tendo como agentes os próprios fluidos;

II. na condução, ocorre a transferência de energia cinética entre as partículas;

III. na irradiação, o calor é transmitido sob a forma de ondas eletromagnéticas.

É correto o contido em

a) I, apenas.b) II, apenas.c) I e II, apenas.d) II e III, apenas.e) I, II e III.

Questão 20) Atualmente, muitas residências estão fazendo o uso de energia solar, através de coletores instalados no telhado, para aquecer a água e, assim, contribuir para um menor gasto em energia elétrica em relação aos chuveiros elétricos convencionais.

Sobre esses coletores solares são feitas as seguintes afirmativas:

I. As chapas de alumínio e as tubulações de água devem ser pintadas de preto, pois a cor preta aumenta a absorção da energia radiante do sol incidente, aquecendo mais rapidamente a água.

II. O processo de transmissão de calor, que ocorre das placas quentes para a água, é chamado de convecção, ocorrendo devido ao deslocamento de matéria.

III. As placas de vidro colocadas sobre as tubulações são transparentes à luz, mas boas refletoras de radiação infravermelha e por isso ajudam no aquecimento da água no interior da tubulação.

É correto o que se afirma em

a) I, apenas.b) II, apenas.c) I e III, apenas.d) II e III, apenas.e) I, II e III.

Questão 21) Ainda nos dias atuais, povos que vivem no deserto usam roupas de lã branca como parte de seu vestuário para se protegerem do intenso calor, já que a temperatura ambiente pode chegar a 50ºC durante o dia. Para nós, brasileiros, que utilizamos a lã principalmente no inverno, a atitude dos povos do deserto pode parecer estranha ou equivocada, contudo ela pode ser explicada pelo fato de que:

a) a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor externo chegue aos

corpos das pessoas e a cor branca absorve toda a luz evitando que ela aqueça ainda mais as pessoas.

b) a lã é naturalmente quente e, num ambiente a 50ºC, ela contribui para resfriar um pouco os corpos das pessoas.

c) a lã é um excelente isolante térmico, impedindo que o calor externo chegue aos corpos das pessoas e a cor branca reflete toda a luz diminuindo assim o aquecimento da própria lã.

d) a lã é naturalmente quente, e o branco é uma “cor fria.” Esses fatos combinados contribuem para o resfriamento dos corpos daquelas pessoas.

Questão 22) Analise as afirmações relativas a trocas de calor:

I. Quando você observa que uma peça feita em alumínio teve sua temperatura aumentada, é certo concluir que essa peça absorveu calor.

II. Nos meios fluidos, líquidos ou gasosos, a única forma possível de realizarem-se trocas de calor é por convecção.

III. A única forma de se obter calor por irradiação é por meio de ondas eletromagnéticas que, devido a sua natureza, não necessitam de meio material para se propagar.

IV. Ao tocar a maçaneta de metal e a madeira da porta, você tem sensações térmicas diferentes ainda que ambas estejam à mesma temperatura, devido às diferentes propriedades de condução térmica desses materiais.

É certo apenas o que consta em

a) I e II.b) I e III.c) II e IV.d) I, III e IV.e) II, III e IV.

Questão 23) Analise as afirmativas abaixo:

I. Não existe transferência de calor no vácuo.II. A energia térmica se propaga nos sólidos,

principalmente, por condução.III. Quanto maior a temperatura de um corpo,

maior a quantidade de radiação emitida por ele.

IV. Corpos escuros são melhores absorvedores e melhores emissores que os corpos claros.

Dessas afirmativas, estão corretas

01. I e II.02. II e III.04. III e IV.08. III e I.16. II e IV.

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Questão 24) Em uma geladeira com congelador interno é recomendado que as frutas e verduras sejam colocadas na gaveta na parte inferior da geladeira. O resfriamento desta região da geladeira, mesmo estando distante do congelador, é possível devido a um processo de transmissão de calor chamado de:a) Condução.b) Convecção.c) Radiação.d) Irradiação.e) Dilatação.

Questão 25) Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal “engripado”, isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme mostra a figura abaixo. Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas possam voltar a funcionar normalmente.

Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo e bucha).

Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto deve ser

a) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo aumenta mais que o da bucha.

b) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha aumenta mais que o do eixo.

c) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha diminui mais que o do eixo.

d) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo diminui mais que o da bucha .

Questão 26) Aquecendo uma determinada substância, suas dimensões sofrem alterações conhecidas por dilatação térmica. Sobre esse fenômeno, assinale o que for correto.

01. Quando se aquece uma placa que contém um orifício, as dimensões do orifício se contraem.

02. Um recipiente tem sua capacidade volumétrica diminuída quando a sua temperatura aumenta.

04. Uma lâmina bimetálica, constituída por dois materiais de coeficientes de dilatação diferentes e sendo um o dobro do outro, se curva para o lado daquela que tem maior coeficiente de dilatação; e se esfriada, se curva para o lado daquela de menor coeficiente de dilatação.

08. A variação de volume de uma substância é proporcional ao produto do seu volume inicial e à variação de temperatura que é submetida.

16. É impossível determinar o coeficiente de dilatação real de um líquido sem levar em conta o coeficiente de dilatação do recipiente que o contém.

Questão 27) A sensação de um paciente ao ter a campânula de um estetoscópio encostada nele é de que a peça está fria; aos poucos, essa sensação diminui. Considere que essa campânula tenha a forma cilíndrica e seja constituída de uma liga metálica isotrópica com coeficiente de dilatação volumétrico igual 60 10–6 ºC–1. Considere, ainda, que a peça esteja à temperatura ambiente de 20 ºC, tenha diâmetro de 6 cm e espessura de 1 cm, conforme ilustrado na figura abaixo.

Sabendo que o paciente se encontra à temperatura de 38 ºC, assinale a opção que apresenta corretamente o acréscimo sofrido pelo raio da peça, em micrômetros, ao entrar em equilíbrio térmico com o paciente.

a) 10,8b) 16,2c) 21,6d) 5,4e) 8,1

Questão 28) Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10ºC e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será:

a) maior, porque a régua sofreu uma contração.b) menor, porque a régua sofreu uma dilatação.c) maior, porque a régua se expandiu.d) menor, porque a régua se contraiu.e) o mesmo, porque o comprimento do lápis não

se alterou.

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Questão 29)

Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de

NOTE E ADOTECoeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 x 10–5 ºC–1.

a) 1 mm.b) 3 mm.c) 6 mm.d) 12 mm.e) 30 mm.

Questão 30) Em uma aula de laboratório, para executar um projeto de construção de um termostato que controle a temperatura de um ferro elétrico de passar roupa, os estudantes dispunham de lâminas de cobre e de alumínio de dimensões idênticas. O termostato em questão é formado por duas lâminas metálicas soldadas e, quando a temperatura do ferro aumenta e atinge determinado valor, o par de lâminas se curva como ilustra a figura, abrindo o circuito e interrompendo a passagem da corrente elétrica.

Dados:Coeficiente de dilatação linear do cobre = 1,7 x 10-

5 °C-1

Coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2,4 x 10-5 °C-1

Para que o termostato possa funcionar adequadamente,

a) a lâmina de cima deve ser de cobre e a de baixo de alumínio.

b) a lâmina de cima deve ser de alumínio e a de baixo de cobre.

c) ambas as lâminas devem ser de cobre.d) ambas as lâminas devem ser de alumínio.e) as lâminas não podem ser do mesmo material

e é indiferente qual delas está em cima.

Questão 31) O funcionário de um ferrovia precisa instalar um segmento de trilho para recompor uma linha férrea. O comprimento sem trilho é de 25,00 m. O funcionário sabe que a temperatura no local da instalação varia de 10 °C, no inverno, a 40 °C, no verão. O coeficiente de dilatação térmica do aço, material do qual o trilho é fabricado, é igual a 1410–6 °C–1. Se a manutenção ocorrer no inverno, qual dos valores listados abaixo aproxima-se mais do máximo comprimento que o funcionário deve cortar o trilho para encaixar no espaço a ser preenchido?

a) 25,00 m.b) 24,90 m.c) 25,01 m.d) 24,99 m.e) 24,95 m.

Questão 32) Uma placa é feita de um material que possui um coeficiente linear de dilatação térmica igual a 1,010–5 ºC–1.Ao aumentar sua temperatura em 50 ºC, qual é o aumento percentual de área de uma placa feita do mesmo material?

a) 0,10 %b) 0,050 %c) 0,0010 %d) 0,0050 %e) 0,010 %

Questão 33) Uma jarra de vidro encontra-se fechada, de modo bem justo, com uma tampa metálica. Ninguém, numa sala com vários estudantes, consegue abri-la. O professor informa que os coeficientes de dilatação térmica volumétrica do vidro e do metal são respectivamente iguais a 2,7 x 10–5 °C–1 e 6,9 x 10–5 °C–1, e pede a um estudante que utilize esta informação para abrir a jarra. O estudante consegue fazê-lo colocando a jarra em contato com um jato de:

a) água fria, pois a tampa irá se contrair mais que a jarra devido à variação de temperatura.

b) água fria, pois a tampa irá se contrair menos que a jarra devido à variação de temperatura.

c) água fria, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra devido à variação de temperatura.

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d) água quente, pois a tampa irá se dilatar mais que a jarra devido à variação de temperatura.

e) água quente, pois a tampa irá se dilatar menos que a jarra devido à variação de temperatura.

Questão 34) Deseja-se acoplar um eixo cilíndrico a uma roda com um orifício circular. Entretanto, como a área da seção transversal do eixo é 2,0% maior que a do orifício, decide-se resfriar o eixo e aquecer a roda. O eixo e a roda estão inicialmente à temperatura de 30ºC. Resfriando-se o eixo para –20ºC, calcule o acréscimo mínimo de temperatura da roda para que seja possível fazer o acoplamento. O eixo e a roda são de alumínio, que tem coeficiente de dilatação superficial de 5,010–5 ºC–1.

Questão 35) Quando se constrói uma estrada de ferro, deve-se distanciar um trilho do outro para que a dilatação térmica não produza o efeito indesejado, apresentado na figura a seguir.

Fonte:http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1335/imagens/trilhos.jpg.

Na construção de uma ferrovia, com trilhos de ferro de 8 m de comprimento, a distância mínima que deve ser deixada entre dois trilhos consecutivos, para uma variação máxima de temperatura de +50ºC em relação à temperatura ambiente do dia de instalação dos trilhos é, em mm, de

Coeficiente de dilatação do ferro = 1,2 10–5 ºC–1

a) 1,2b) 2,4c) 3,6d) 4,8

Questão 36) Três recipientes A, B e C contêm, respectivamente, massas m, m/2 e m/4 de um mesmo líquido. No recipiente A, o líquido encontra-se a uma temperatura T; no recipiente B, a uma temperatura T/2; no recipiente C, a uma temperatura T/4. Os três líquidos são misturados, sem que haja perda de calor, atingindo uma temperatura final de equilíbrio

Tf . Assinale a alternativa que contém o valor correto de Tf.

a) T/2.b) 3T/4.c) 3T/8.d) 5T/16.e) 2T/3.

Questão 37) Um estudante de Física, desejando medir o coeficiente de dilatação volumétrico de uma substância líquida, preenche completamente um recipiente de 400 cm3 de volume interno com a referida substância. O conjunto encontra-se inicialmente à temperatura de equilíbrio t1 = 10 ºC e é aquecido até a temperatura de equilíbrio t2 = 90 ºC. O coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente é = 4,0 10–5 ºC–1 . Sabendo que houve um transbordamento de 20 cm3 do líquido, o coeficiente de dilatação da substância líquida é de

a) 2,25 10–4 ºC–1

b) 5,85 10–4 ºC–1

c) 6,25 10–4 ºC–1

d) 6,65 10–4 ºC–1

e) 1,03 10–3 ºC–1

Questão 38) O comprimento de uma barra de latão varia em função da temperatura, segundo a Figura 4 a seguir. O coeficiente de dilatação linear do latão, no intervalo de 0 °C a 100 °C, vale:

a)b)c)d)e)

Questão 39) O coeficiente de dilatação superficial de uma determinada substância tem valor denotado por X. Dentre as alternativas listadas abaixo, qual é a que representa o coeficiente de dilatação linear de tal substância?a) Xb) 2Xc) 3Xd) X/2

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e) X/3

Questão 40) Um incêndio ocorreu no lado direito de um dos andares intermediários de um edifício construído com estrutura metálica, como ilustra a figura 1. Em conseqüência do incêndio, que ficou restrito ao lado direito, o edifício sofreu uma deformação, como ilustra a figura 2.

Com base em conhecimentos de termologia, explique por que o edifício entorta para a esquerda e não para a direita.

Questão 41) Ao trabalhar com alguns utensílios quando preparava uma comida, a dona da casa questionou: “Estranho isso! Quando coloco minha mão direita nesta travessa de alumínio e a mão esquerda sobre estes panos secos, tenho sensações diferentes: a travessa está mais fria. Por que isso acontece, se tanto um como o outro estão sobre este balcão numa mesma temperatura?”A explicação para a curiosidade desta dona de casa é:

a) A dona de casa jamais poderia estar espantada com esta situação, pois esta sensação só seria possivel se a travessa de alumínio estivesse em temperatura inferior à dos panos secos.

b) A travessa de alumínio e os panos secos estão numa mesma temperatura, mas os últimos são melhores condutores de calor.

c) A travessa de alumínio e os panos secos estão numa mesma temperatura, mas a dona de casa estava em temperatura diferente de ambos.

d) A travessa de alumínio e os panos secos estão numa mesma temperatura, porém a travessa, por ser um bom isolante térmico, impede que o calor seja transmitido para o balcão.

e) A travessa de alumínio e os panos secos estão numa mesma temperatura, mas a travessa é melhor condutora de calor.

Questão 42) Durante uma temporada de férias na casa de praia, em certa noite, o filho caçula começa a apresentar

um quadro febril preocupante. A mãe, para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa um velho termômetro de mercúrio, que não mais apresenta com nitidez os números referentes à escala de temperatura em graus Celsius. Para resolver esse problema e aferir com precisão a temperatura do filho, a mãe decide graduar novamente a escala do termômetro usando como pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da água. Os valores que ela obtém são: 5 cm para o gelo e 25 cm para o vapor. Com essas aferições em mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa que a coluna de mercúrio para de crescer quando atinge a marca de 13 cm.

Com base nesse dado, a mãe conclui que a temperatura do filho é de:

a) 40,0 ºC b) 39,5 ºC c) 39,0 ºCd) 38,5 ºCe) 38,0 ºC

Questão 43) Uma pessoa, com temperatura corporal igual a

36,7 ºC, bebe litro de água a 15 ºC.

Admitindo que a temperatura do corpo não se altere até que o sistema atinja o equilíbrio térmico, determine a quantidade de calor, em calorias, que a água ingerida absorve do corpo dessa pessoa.

GABARITO

1) Gab: B 2) Gab: D 3) Gab: D 4) Gab: C

5) Gab: B 6) Gab: C 7) Gab: B 8) Gab: B

9) Gab: C 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: B

13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: B 16) Gab: A

17) Gab: 02 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: C

21) Gab: C 22) Gab: D 23) Gab: 22 24) Gab: B

25) Gab: B 26) Gab: 24 27) Gab: A 28) Gab: A

29) Gab: C 30) Gab: A 31) Gab: D 32) Gab: A

33) Gab: D 34) Gab: Tr = 349,0 ºC 35) Gab: D

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36) Gab: B 37) Gab: D 38) Gab: C 39) Gab: D

40) Gab: Como um metal se dilata quando se aquece, a estrutura metálica do lado direito do prédio passa a ter um comprimento maior do que a estrutura metálica em seu lado esquerdo devido ao aquecimento provocado pelo incêndio que ocorreu no lado direito. Para que a altura do prédio medida em seu lado direito fique maior do que a medida pelo lado esquerdo, o prédio entortará necessariamente para o lado esquerdo, como indicado na figura 2.

41) Gab: E 42) Gab: A 43) Gab: Q = 10.850 cal

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