Física - Termofísica - Questões de Vestibulares de 2014

[email protected]

fsicatermofsica

QUESTES DE VESTIBULARES

2014.1 (1o semestre)

2014.2 (2o semestre)

sumriotermmetros e escalas termomtricas

VESTIBULARES 2014.1 ..............................................................................................................................2VESTIBULARES 2014.2 ..............................................................................................................................4

calor sensvel VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................. 5VESTIBULARES 2014.2 .............................................................................................................................. 7

calor latente VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................. 8VESTIBULARES 2014.2 .............................................................................................................................11

sistema termicamente isolado VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................14VESTIBULARES 2014.2 ............................................................................................................................. 15

transmisso de calor VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................. 17VESTIBULARES 2014.2 ..............................................................................................................................20

dilatao trmica VESTIBULARES 2014.1 ............................................................................................................................. 23VESTIBULARES 2014.2 .............................................................................................................................25

transformaes gasosas VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................27VESTIBULARES 2014.2 .............................................................................................................................30

trabalho da fora de presso VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................32VESTIBULARES 2014.2 ............................................................................................................................. 32

primeira lei da termodinmica VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................33VESTIBULARES 2014.2 ............................................................................................................................. 36

segunda lei da termodinmica VESTIBULARES 2014.1 .............................................................................................................................38VESTIBULARES 2014.2 .............................................................................................................................39

[email protected] 2

VESTIBULARES 2014.1

TERMOFSICAtermmetros e escalas termomtricas

(UERJ-2014.1) - ALTERNATIVA: CObserve na tabela os valores das temperaturas dos pontos crticos de fuso e de ebulio, respectivamente, do gelo e da gua, pres-so de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin.

Pontos crticos

Temperatura

C K

fuso 0 273

ebulio 100 373

Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos crticos do gelo e da gua, o mercrio em um termmetro apresenta uma dilatao linear.Nesse termmetro, o valor na escala Celsius correspondente tem-peratura de 313 K igual a:a) 20b) 30*c) 40d) 60

(IF/CE-2014.1) - ALTERNATIVA: DNa cidade de Crates-CE, a temperatura mdia de 25 C. Na es-cala Fahrenheit, a) 70F. b) 85F.c) 65F. *d) 77F.e) 52F.

(CEFET/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: BNo senso comum, as grandezas fsicas calor e temperatura geral-mente so interpretadas de forma equivocada. Diante disso, a lin-guagem cientfica est corretamente empregada ema) Hoje, o dia est fazendo calor.*b) O calor est fluindo do fogo para a panela.c) A temperatura est alta, por isso estou com muito calor.d) O gelo est transmitindo temperatura para gua no copo.

(VUNESP/UEA-2014.1) - ALTERNATIVA: BUm turista estrangeiro leu em um manual de turismo que a tempe-ratura mdia do estado do Amazonas de 87,8 graus, medido na escala Fahrenheit. No tendo noo do que esse valor significa em termos climticos, o turista consultou um livro de Fsica, encontran-do a seguinte tabela de converso entre escalas termomtricas:

Celsius Fahrenheit

fuso do gelo 0 32

ebulio da gua 100 212

Com base nessa tabela, o turista fez a converso da temperatura fornecida pelo manual para a escala Celsius e obteve o resultado:a) 25.*b) 31.c) 21.d) 36.e) 16.

(VUNESP/UNICID-2014.1) - ALTERNATIVA: CPropriedades termomtricas so propriedades fsicas presentes na matria que podem ser comparadas com a temperatura, uma vez que variam proporcionalmente ela.So propriedades termomtricas:a) peso e comprimento de uma barra metlica.b) massa e volume de um gs.*c) presso de um gs e comprimento de uma barra metlica.d) massa e quantidade de calor.e) peso e presso de um gs.

(ACAFE/SC-2014.1) - ALTERNATIVA: DLargamente utilizados na medicina, os termmetros clnicos de mer-crio relacionam o comprimento da coluna de mercrio com a tem-peratura. Sabendo-se que quando a coluna de mercrio atinge 2,0 cm, a temperatura equivale a 34 C e, quando atinge 14 cm, a tem-peratura equivale a 46 C. Ao medir a temperatura de um paciente com esse termmetro, a coluna de mercrio atingiu 8,0 cm.A alternativa correta que apresenta a temperatura do paciente, em C, nessa medio :a) 36 b) 42 c) 38*d) 40

(UFLA/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: CO filme Fahrenheit 451 a adaptao cinematogrfica do romance homnimo de Ray Bradbury, que se refere a uma sociedade futu-rista na qual os livros so proibidos e devem ser incinerados, o que ocorre a uma temperatura de 451F (temperatura de combusto do papel). Lembre-se de que a escala Fahrenheit atribui os valores 32 e 212 para os pontos de fuso do gelo e de ebulio da gua, respec-tivamente. A temperatura de combusto do papel :a) Entre 0C e 100Cb) Entre 100C e 200C*c) Entre 200C e 300Cd) Entre 300C e 400C

(FEI/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: EUm termmetro foi construdo com mercrio de tal modo que, na temperatura de fuso do gelo, a altura da coluna de mercrio 5 cm e, na temperatura de ebulio da gua ao nvel do mar, a altura da coluna de 13 cm. Qual a temperatura em K quando a altura da coluna de mercrio estiver com 10 cm?a) 290,0 d) 370,0b) 320,0 *e) 335,5c) 62,5

(UEPB-2014.1) - ALTERNATIVA: CUm ramo importante da Fsica, ligado a termologia, a criogenia, cuja finalidade conseguir temperaturas extremamente baixas com as mais diferentes aplicaes. A obteno de temperaturas reduzidas utilizada, por exemplo, na conservao de produtos alimentcios, no transporte de gneros perecveis, na preservao de tecidos, dos componentes do sangue e de outras partes do corpo humano para posterior utilizao. Em Biologia e Veterinria, a criogenia est as-sociada conservao do smem de animais para uso em fertiliza-o. A manuteno de smem bovino em temperatura da ordem de 73 kelvin fundamental para preservar suas caractersticas, a fim de que o processo de inseminao artificial tenha sucesso. (...).(Adaptado de FERRARO, N. G. SOARES, P.A. de Toledo. FOGO, Ronaldo. Fsica Bsica. 3. ed. vol. nico. So Paulo: Atual, 2009, p. 273).

Com base nas informaes apresentadas no texto acima, indique qual o valor correspondente temperatura de 73 kelvin nas esca-las Celsius e Fahrenheit, respectivamente, para a manuteno de smem bovino.a) 220 C e 380 Fb) 200 C e 360 F*c) 200 C e 328 Fd) 220 C e 400 Fe) 240 C e 420 F

(UEM/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Uma escala termomtrica N, em comparao com a escala termo-mtrica Celsius, pode ser representada em um grfico que contm a escala N no eixo vertical e a escala Celsius no eixo horizontal. Nes-se grfico, observa-se que a relao entre as duas escalas linear e que a reta descrita por essa relao passa pelos pontos (0,50) e (50,150). Com base nessas informaes, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) 50 N equivale a aproximadamente 273 K.02) A temperatura de ebulio da gua, presso de 1 atm, na es-cala N, de 300 N.04) A variao de uma unidade na escala Kelvin equivale variao de 4 unidades na escala N.08) Para determinar o rendimento de uma mquina trmica de Car-not, os valores das temperaturas dos reservatrios trmicos podem ser expressos tanto em C quanto em N.16) 10 C equivalem a 30 N.

[email protected] 3

(MACKENZIE/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: CUm internauta, comunicando-se em uma rede social, tem conheci-mento de que naquele instante a temperatura em Nova Iorque NI = 68 F, em Roma RO = 291 K e em So Paulo, SP = 25 C. Comparando essas temperaturas, estabelece-se quea) NI < RO < SPb) SP < RO < NI*c) RO < NI < SPd) RO < SP < NIe) NI < SP < RO

(UFJF/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: DDurante um experimento, um estudante de fsica mediu a tempera-tura de vrios objetos a diferentes temperaturas usando dois term-metros, sendo um graduado numa escala desconhecida e o outro graduado na escala Celsius. O estudante, ento, criou uma escala que chamou de (T) para o termmetro de escala desconhecida e a comparou com a escala Celsius, obtendo o seguinte grfico:

Se um dos objetos medidos estava a 75 C, qual a me dida desse objeto no termmetro de escala T?a) 35 Tb) 40 Tc) 75 T*d) 85 Te) 90 T

(VUNESP/FAMECA-2014.1) - ALTERNATIVA: EA hipotermia a perda excessiva do calor, abaixando a temperatura do organismo nos indivduos. Segundo a Organizao Mundial da Sade, uma temperatura de 89,6 F j considerada uma hipoter-mia moderada, temperatura que, na escala Celsius, corresponde aa) 34.b) 33.c) 31.d) 30.*e) 32.

(IF/CE-2014.1) - ALTERNATIVA: DAo tomar a temperatura de um paciente, um mdico do programa Mais Mdicos s tinha em sua maleta um termmetro graduado na escala Fahrenheit. Aps colocar o termmetro no paciente, ele fez uma leitura de 104 F. A correspondente leitura na escala Celsius era dea) 30. b) 32.c) 36. *d) 40.e) 42.

(UFSJ/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: CO efeito estufa tem elevado a temperatura mdia da Terra, ao longo dos anos, gerando muita preocupao, principalmente por parte dos ambientalistas. Em algumas cidades do Brasil, verifica-se, num dia normal de vero, a temperatura de 37,0 C. Na escala Kelvin, essa temperatura dea) 236,15b) 270,00*c) 310,15d) 373,15

(ASCES/PE-2014.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante inventa uma escala termomtrica (X). A relao ma-temtica entre as temperaturas TX nesta escala e as temperaturas TC na escala Celsius (C) dada pela expresso TX = 8TC/3 + 15. Ele conclui que uma variao de 15 C corresponde a uma variao de:*a) 40 X.b) 43 X.c) 48 X.d) 53 X.e) 55 X.

(UNITAU/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: CUma caracterstica das regies consideradas como desertos a brusca variao de temperatura ao longo do dia. Considere um ter-mmetro calibrado com as seguintes informaes: a gua, presso de 1 atmosfera, congela a 0 C ou 32 F; a gua, tambm presso de 1 atmosfera, evapora a 100 C ou 212 F. Esse termmetro foi usado para medir as temperaturas mxima e mnima de um deserto, ao longo de um mesmo dia. O resultado encontrado foi de +40 C, para a mxima, e 10 C, para a mnima. CORRETO afirmar que essa variao de temperatura (mxima menos mnima) na escala fahrenheit corresponde a uma variao dea) 28 F.b) 54 F.*c) 90 F.d) 17 F.e) 122 F.

(SENAC/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: DA chegada do homem a lua aconteceu em 1969. A estrutura da lua rochosa e praticamente no possui atmosfera, o que faz com que durante o dia a temperatura chegue a 105 C e noite caia para 155 C.Essa variao trmica, medida na escala Fahrenheit de temperatu-ra, valea) 50.b) 90.c) 292.*d) 468.e) 472.

[email protected] 4

VESTIBULARES 2014.2

(UFU/MG-2014.2) - ALTERNATIVA: CCom a atual onda de calor que enfrentamos, geralmente, durante o vero, um apresentador de TV disse a seguinte frase: Ontem, em uma cidade do Nordeste, chegou a fazer 45 graus. No Brasil, no se registravam temperaturas to quentes nos ltimos dez anos!Do ponto de vista fsico, tal frase INCORRETA, poisa) 45 graus s quente se comparados a uma escala previamente definida.b) 45 graus a energia trmica percebida no dia.*c) o apresentador assumiu que temperatura sinnimo de calor.d) quando h alta temperatura, h grande quantidade de calor.

(VUNESP/UNIVAG-2014.2) - ALTERNATIVA: DUma haste metlica homognea tem comprimento 2,001 m no ponto de congelamento da gua e 2,009 m no ponto de ebulio da gua, sob presso atmosfrica normal. Quando seu comprimento for de 2,004 m, sua temperatura, em graus Celsius, sera) 38,0.b) 36,0.c) 36,5.*d) 37,5.e) 37,0.

(UFSJ/MG-2014.2) - ALTERNATIVA: BSuponha que voc se sentiu mal e foi a um posto de sade onde es-tava de planto um mdico estrangeiro, oriundo do programa Mais Mdicos do Governo Federal. O mdico verificou sua temperatura com um termmetro que tem escala Fahrenheit e informou que sua temperatura de 100,4 F. Essa temperatura corresponde, em graus Celsius, aa) 32.*b) 38.c) 100,4.d) 138,4.

(ACAFE/SC-2014.2) - ALTERNATIVA: BA variao da temperatura corporal pode ser considerada um meca-nismo de aviso de que algo no corpo est com problemas. A tempe-ratura de 36,8 C considerada normal para o corpo humano e aps 38 C considerado febre.De acordo com a Fsica, a alternativa correta sobre temperatura :a) A temperatura uma grandeza fsica vetorial.*b) A escala de temperatura chamada Kelvin no apresenta valores negativos.c) O zero absoluto aparece apenas na escala Celsius.d) Quanto maior a agitao das molculas de um corpo menor ser sua temperatura.

(IFSUL/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: ANum livro de Cincias e Tecnologia, um estudante leu que, na escala Kelvin, um certo lcool se solidifica, sob presso normal, tempe-ratura de 156 K.Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde ao valor de*a) 117 Cb) 171 Cc) 31 Cd) 97 C

(UCB/DF-2014.2) - RESPOSTA: F = 430,6 FSupercondutores so materiais que perdem a resistncia corrente eltrica quando esto abaixo de uma certa temperatura. A compre-enso dos complexos mecanismos que levam alguns materiais a se comportarem como supercondutores vem intrigando os cientistas h quase um sculo. Tudo comeou com o trabalho de Heike Kamerlin-gh-Onnes que, em 1911, descobriu que o mercrio podia transportar corrente eltrica sem nenhuma resistncia aparente. Alm disso, essa corrente podia persistir por um tempo indefinido. Onnes deu o nome de supercondutividade ao estranho fenmeno. Desde ento, o termo supercondutores vem sendo usado para denotar todos os materiais que, abaixo de uma certa temperatura crtica (Tc), perdem a resistncia passagem de corrente eltrica, alm de apresentar outras propriedades. Dois anos aps a descoberta, em 1913, Onnes foi agraciado com o prmio Nobel de Fsica. A partir da descoberta inicial, a supercondutividade foi procurada em vrios materiais e, em especial, nos metais, que so naturalmente bons condutores de ele-tricidade. Em 1929, o Tc recorde estava com o nibio, em 9,25 K; em 1941, com a liga de nibio-nitrognio, em 16 K; j em 1953, com a liga de vandio-silcio, em 17,5 K; e, da por diante.

BRANCIO, P.S. Introduo supercondutividade, suas aplicaes e amini-revoluo provocada pela redescoberta do MgB2: uma

abordagem didtica. Rev. Bras. Ensino Fs. Vol. 23. n. 4.So Paulo, dec. 2001, com adaptaes.

De acordo com o texto, a liga de nibio-nitrognio possui tempera-tura crtica de 16 K (Kelvins). Determine essa temperatura em graus Fahrenheit.

(UNITAU/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: CO calor uma forma de energia sobre a qual CORRETO afirmar:a) definido como sendo a energia mecnica mdia contida em um corpo.b) definido como sendo a energia cintica total contida em um corpo.*c) definido como sendo a energia que flui entre corpos devido diferena de temperatura desses corpos.d) definido como sendo a energia eltrica mdia das molculas de um corpo.e) definido como sendo a energia potencial gravitacional de um corpo.

(IF/CE-2014.2) - ALTERNATIVA: CA temperatura corporal humana pode sofrer uma variao de 7 C, ou seja, variar de 35 C a 42 C. Esta variao de temperatura ex-pressa na escala Fahrenheit (F), vale: a) 7,0 b) 9,2 *c) 12,6 d) 35 e) 42

[email protected] 5

TERMOFSICAcalor sensvel

VESTIBULARES 2014.1

(UFPE-2014.1) - ALTERNATIVA: CA gua da cacimba da aldeia precisa ser fervida para que possa ser bebida sem causar doenas. Quando coletada da cacimba, a tempe-ratura da gua 15 C. Sabendo-se que a gua ferve temperatura de 100 C, calcule quanta energia, em kcal, necessria para fazer 1 litro de gua ferver. O calor especfico da gua 1,0 cal/(g.C) e sua massa especfica 1,0 kg/L.a) 15 d) 95b) 35 e) 100*c) 85

(UFRN-2014.1) - ALTERNATIVA: CDurante o seu trabalho cotidiano, um mecnico tem como tarefa esmerilhar vrias peas metlicas. Por isso, atingido por vrias fagulhas incandescentes, mas no se queima, conforme ilustra-se na figura a seguir.

Isso acontece porque as fagulhas tma) condutividade trmica muito pequena.b) capacidade trmica muito grande.*c) capacidade trmica muito pequena.d) condutividade trmica muito grande.

(IME/RJ-2014.1) - ALTERNATIVA: CDois corpos iguais deslizam na mesma direo e em sentidos opos-tos em um movimento retilneo uniforme, ambos na mesma veloci-dade em mdulo e mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A coliso perfeitamente inelstica, sendo toda energia li-berada no choque utilizada para aumentar a temperatura dos corpos em 2 K. Diante do exposto, o mdulo da velocidade inicial do corpo,em m/s,

Dado: Calor especfico dos corpos igual a 2 J/(kg.K).

a) 2 . d) 4.b) 2. e) 6.*c) 22 .

(VUNESP/UEA-2014.1) - ALTERNATIVA: ESegundo o Centro de Previso de Tempo e Estudos Climticos (CPTEC), a precipitao mdia anual em Manaus cerca de 2200 litros por metro quadrado e a variao anual da temperatura mdia mensal da ordem de 2,0 C.Sendo a massa especfica da gua 1,0 kg/L e seu calor especfico 4,2 103 J/kgC, a quantidade de calor, em joules, necessria para aquecer 2200 litros de gua de 2,0 C igual aa) 4,40 103. d) 9,24 106.b) 9,24 103. *e) 1,85 107.c) 1,85 104.

(FGV/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: BO texto e as informaes a seguir referem-se questo de nmero 104.

Uma pessoa adquiriu um condicionador de ar para instal-lo em determinado ambiente. O manual de instrues do aparelho traz, dentre outras, as seguintes especificaes: 9000 BTUs; voltagem: 220 V; corrente: 4,1 A; potncia: 822 W.Considere que BTU uma unidade de energia equivalente a 250 calorias e que o aparelho seja utilizado para esfriar o ar de um am-biente de 15 m de comprimento, por 10 m de largura, por 4 m de al-tura. O calor especfico do ar de 0,25 cal/(gC) e a sua densidade de 1,25 kg/m3.

QUESTO 104O uso correto do aparelho provocar uma variao da temperaturado ar nesse ambiente, em valor absoluto e em graus Celsius, dea) 10. d) 16.*b) 12. e) 18.c) 14.

(UFPR-2014.1) - RESPOSTA: t = 167 sNas residncias, comum utilizarmos um aparelho chamado mer-gulho, ebulidor ou rabo quente, constitudo essencialmente por um resistor que, ao ser ligado a uma diferena de potencial, dissipa calor e aquece lquidos nos quais est mergulhado. Suponha que a resistncia do aparelho seja constante e igual a 10 , e que ele seja mergulhado num recipiente com um litro de gua pura, inicialmente a 20 C. Considere que a densidade da gua 1000 kg/m3, seu calor especfico 4187 J/(kgC) e que o aparelho seja ligado a uma diferena de potencial de 100 V. Despreze a capacidade trmica do aparelho e do recipiente. Com base nestes dados, calcule quanto tempo leva para a gua ser aquecida at a temperatura de 60 C, expressando seu resultado em segundos e utilizando apenas trs algarismos significativos.

(VUNESP/FMJ-2014.1) - RESPOSTA: a) P = 4 kW b) t = 80 sO grfico relaciona a quantidade de calor (Q) que um aquecedor capaz de fornecer a qualquer sistema, em funo do tempo (t).

Q (kcal)

300

5,0 t (min)

a) Calcule, em kW, a potncia desse aquecedor. Use 1 cal = 4 J.b) Calcule o intervalo de tempo necessrio para esse aquecedor elevar a temperatura de 1 L de gua de 20 C at seu ponto de ebulio a 100 C. Considere a densidade da gua d = 1 kg/L, seu calor especfico c = 1 cal/(g.C) e que o recipiente que a contm adiabtico.

(UNITAU/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: CUm estudante construiu um aparelho para medir a quantidade de calor absorvido por um corpo em processos de mudana de tem-peratura desse corpo. A fim de averiguar se o aparelho funciona de forma correta, o aluno fez o seguinte procedimento: colocou no apa-relho 500 g de gua pura a temperatura ambiente de 20 C; aqueceu a gua at entrar em ebulio. Supondo que o teste foi realizado ao nvel do mar, calcule a quantidade de calor que o aparelhodeve indicar quando a gua atingir o ponto de ebulio, nas Condi-es Normais de Temperatura e Presso (CNTP).

Dado: cgua = 1 cal/(g.C)a) 30 103 cal b) 10 103 cal*c) 40 103 cald) 10 104 cale) 40 104 cal

(IF/GO-2014.1) - ALTERNATIVA: DA piscina de uma residncia tem as seguintes dimenses: 5m 3m 1,2m. Considere que esta piscina est completamente cheia de gua temperatura de 25C. O aparelho utilizado para o aqueci-mento dessa piscina tem uma potncia mdia de 8000 W. Sabendoque a densidade da gua de 1000kg/m3, que o seu calor especfi-co vale 1 cal/(g.C) e que 1 cal = 4J , podemos afirmar que, aps 4h, a temperatura da gua de:a) 29,6C *d) 26,6Cb) 41,6C e) 32,6Cc) 35,6C

[email protected] 6

(VUNESP/ANHEMBI-MORUMBI-2014.1) - ALTERNATIVA: DO fabricante de uma bolsa trmica base de gel informa que ne-cessrio que a bolsa fique 8,0 minutos imersa em gua fervente para atingir a temperatura de 60 C. Considerando a capacidade trmica da bolsa igual a 300 cal/C e a temperatura inicial de 20 C, correto afirmar que a taxa mdia de absoro de calor pela bolsa nesse processo, em cal/min, igual aa) 7500.b) 2500.c) 5000.*d) 1500.e) 9000.

(MACKENZIE/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: AUma panela de ferro de calor especfico = 0,1 cal/(g.C) que est sobre um armrio de 2,10 m de altura cai no piso da cozinha. Admi-tindo que toda a energia mecnica da panela tenha sido convertida em calor e que 80% dela foi absorvida pela panela, a sua elevao de temperatura ser de

Adote g = 10 m/s2 e 1 cal = 4,2 J*a) 0,04 Cb) 0,08 Cc) 0,12 Cd) 0,16 Ce) 0,20 C

(UFJF/MG-2014.1) - RESPOSTA: a) Q = 301392 J b) t = 8,97 minConsidere um aquecedor eltrico para gua (figura ao lado) como uma fonte de potncia eltrica constante igual a 560 W. Suponha que esse aquecedor foi utilizado para variar a temperatura de 72 C em um litro de gua. Sendo o calor especfico da gua igual a 1 cal/(g.C) (1cal = 4,186 J), e sua densidade 1 g/cm3, RESPONDA:a) Quanto calor foi transferido para a gua?b) Quanto tempo a fonte demorou para realizar este aquecimento?

(VUNESP/FACISB-2014.1) - ALTERNATIVA: DUm coletor solar tem rea de 2,0 m2, rendimento de 60% e fornece energia para 200 kg de gua contida em um reservatrio termica-mente isolado. Considerando que a intensidade de radiao solar na regio, em determinado perodo do dia, de 700 W/m2, que o calor especfico da gua igual a 4,2 103 J/(kg C) e que toda a energia til recolhida pelo coletor seja transferida integralmente para a gua no reservatrio, correto afirmar que a variao de temperatura so-frida pela gua, em C, no intervalo de uma hora, ser igual aa) 7,2.b) 6,0.c) 9,0.*d) 3,6.e) 12.

[email protected] 7

(UNITAU/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: CO calor uma forma de energia sobre a qual CORRETO afirmar:a) definido como sendo a energia mecnica mdia contida em um corpo.b) definido como sendo a energia cintica total contida em um corpo.*c) definido como sendo a energia que flui entre corpos devido diferena de temperatura desses corpos.d) definido como sendo a energia eltrica mdia das molculas de um corpo.e) definido como sendo a energia potencial gravitacional de um corpo.

(UEPG/PR-2014.2) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Sobre calor e temperatura, assinale o que for correto.01) Um sistema isolado, constitudo por diversos cor-pos, encontra-se em equilbrio trmico quando nulo o fluxo de calor entre os corpos que o constituem.02) A temperatura de um gs ideal inversamente proporcional energia cintica mdia das molculas que o constituem.04) Calor uma forma de transferir energia entre dois sistemas fsi-cos, quando entre eles existe uma diferena de temperatura.08) Dois corpos, constitudos pelo mesmo material, ao receberem iguais quantidades de calor sofrem variaes de temperatura pro-porcionais s suas massas.16) As variaes extremas de temperatura observadas nos desertos so provocadas pela baixa densidade da areia.

VESTIBULARES 2014.2

(UNESP-2014.2) - ALTERNATIVA: EForam queimados 4,00 g de carvo at CO2 em um calormetro. A temperatura inicial do sistema era de 20,0 C e a final, aps a com-busto, 31,3 C. Considere a capacidade calorfica do calormetro igual a 21,4 kcal/C e despreze a quantidade de calor armazenada na atmosfera dentro do calormetro. A quantidade de calor, em kcal/g, liberada na queima do carvo, foi dea) 670.b) 62,0.c) 167.d) 242.*e) 60,5.

(USS/RJ-2014.2) - ALTERNATIVA: AA tabela a seguir relaciona as temperaturas mdias anuais em algu-mas localidades, todas situadas ao nvel do mar.

Localidade Temperatura mdia (C)

W 37,2

X 40,5

Y 47,1

Z 50,8

A localidade na qual necessria maior quantidade de energia para que a gua entre em ebulio est representada, na tabela, pela seguinte letra:*a) Wb) Xc) Yd) Z

(PUC/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: AUma forma de aquecer gua usando aquecedores eltricos de imerso, dispositivos que transformam energia eltrica em energia trmica, mediante o uso de resistores eltricos. Um desses aquece-dores, projetado para fornecer energia na razo de 500 calorias por segundo, utilizado no aquecimento de 500 gramas de gua, da temperatura de 20 C para 80 C. Considerando que toda a energia transferida aproveitada no aquecimento da gua e sabendo que o calor especfico da gua c = 1,0 cal/g.C, o tempo necessrio para atingir 80 C igual a*a) 60 sb) 68 sc) 75 sd) 84 se) 95 s

(VUNESP/UNIFEV-2014.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTOUma pessoa utiliza um recipiente para aquecer 400 g de gua, ini-cialmente a 25 C, at que sua temperatura atinja 85 C. Para isso, fornece ao sistema uma quantidade de calor igual a 40000 cal, dos quais 10% so perdidos para o ambiente. Sendo o calor especfico da gua constante e igual a 1,0 cal/(gC), determine:a) a quantidade de calor, em calorias, absorvida pela massa de gua.b) a capacidade trmica, em cal/C, do recipiente.

RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2014.2a) Q = 24000 cal b) C = 200 cal/C

(UTFPR-2014.2) - ALTERNATIVA: ESuponha que a chama de certo fogo a gs transfira para a gua, contida numa chaleira, a quantidade de calor de 100 calorias a cada segundo, sendo o calor usado apenas para aquecimento. Como o calor especfico da gua 1 cal/(g.C) e a chaleira contm 600 g de gua a 20 C, o intervalo de tempo em minutos para que essa massa de gua atinja a temperatura de 100 C igual a:a) 6.b) 5.c) 10.d) 7.*e) 8.

[email protected] 8

TERMOFSICAcalor latente

VESTIBULARES 2014.1

(UNICENTRO/PR-2014.1) - ALTERNATIVA: EUma pedra de gelo de 100 g, temperatura de 10 C, muda seu estado para lquido, temperatura de 20 C.Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o calor necess-rio para ocorrer essa mudana. Dados: calor especfico do gelo cg = 0,5 cal/(gC) calor especfico da gua ca = 1 cal/(gC) calor latente de fuso do gelo L = 80 cal/ga) 02,5 kcalb) 05,5 kcalc) 08,5 kcald) 09,5 kcal*e) 10,5 kcal

(VUNESP/UFSCar-2014.1) - ALTERNATIVA: DExamine o diagrama de fases da gua.

2

1

3

temperatura

pres

so

slido

lquido

vapor

(www.brasilescola.com. Adaptado.)

Considere os fenmenos descritos nos itens I e II:I. Na panela de presso, os alimentos so cozidos mais rapidamente porque a ebulio da gua ocorre a uma temperatura mais elevada.II. A liofilizao um processo de desidratao usado para preserva-o de alimentos perecveis, em que a gua retirada dos alimentos congelados por sublimao.Na figura, as curvas que representam o equilbrio entre os estados fsicos da gua descritos nos itens I e II so, respectivamente,a) 1 e 2.b) 2 e 1.c) 1 e 3.*d) 2 e 3.e) 3 e 2.

(VUNESP/UFSCar-2014.1) - ALTERNATIVA: BUma caracterstica do lcool em seu estado lquido dada pelo valor numrico 2400 J/(kgC). Essa caracterstica a) o calor latente de vaporizao, que informa a quantidade de ener-gia trmica necessria para transformar em vapor 1 kg de lcool.*b) o calor especfico, que informa a quantidade de energia trmi-ca necessria para que 1 kg de lcool aumente a temperatura em 1 C.c) o calor especfico, que informa a quantidade de energia trmi-ca contida em uma massa de 2400 kg de lcool temperatura de 1 C.d) o calor latente de condensao, que informa a quantidade de ener-gia trmica necessria para converter em lquido 1 kg de lcool.e) a capacidade trmica, que relaciona a quantidade de energia tr-mica recebida pelo lcool e a correspondente variao de tempera-tura provocada por ele.

(PUC/RJ-2014.1) - RESPOSTA: a) Qa = 294 kJ b) Qb = 2594 kJJoo quer fazer uma experincia de fsica e deseja evaporar um litro de gua que inicialmente se encontra a 30 C.

Considere: a densidade da gua igual a 1,0 g/cm3

o calor especfico da gua igual a 4,2 kJ/(kg.K) o calor de vaporizao da gua igual a 2300 kJ/kg.

Calcule, em kJ:a) a quantidade de calor necessria para promover o aquecimento da gua at 100 C;b) a quantidade total de calor necessria para promover a evapora-o de toda a gua.

(UEM/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Assinale o que for correto.

01) A constante de proporcionalidade entre a capacidade calorfica de um determinado corpo e sua massa, a volume constante, de-nominada calor latente.

02) Se um corpo A est em equilbrio trmico com um corpo B, e se B tambm est em equilbrio trmico com um terceiro corpo C, ento A est em equilbrio trmico com C.

04) Temperatura a medida do grau de agitao das molculas, ou tomos, que constituem um corpo.

08) Calor a energia transferida de um corpo a outro devido apenas diferena de temperatura entre esses corpos.

16) A variao de uma unidade na escala Celsius de temperaturas equivale variao de 1,8 unidades na escala Kelvin de tempera-turas.

(PUC/GO-2014.1) - ALTERNATIVA: DNo trecho: As crianas no podem mais soltar papagaio. Esto sus-pensas as evaporaes pblicas: quem tiver parentes para evaporar deve entreg-lo a uma agncia de evaporao e se contentar com o recibo carimbado. Tudo isso compe essa nuvem pesada que vem baixando sobre ns, faz-se aluso evaporao, que na fsica no essencialmente sinnimo de vaporizao.Ao adicionarmos 540 cal em 4 g de gua no seu ponto de ebulio (100 C), contida em um recipiente termicamente isolado, parte des-sa gua sofre vaporizao.

Dados: calor latente de vaporizao da gua = 540 cal/g; calor especfico da gua = 1 cal/(g.C)

A massa de gua restante ser:a) 0 gb) 1 gc) 2 g*d) 3 g

(FGV/RJ-2014.1) - ALTERNATIVA: CUma substncia de 900 g, inicialmente no estado slido, coloca-da em um sistema de aquecimento de 300 W. Verifica-se que os 900 g da substncia esto no estado lquido aps 40 minutos de aquecimento. O grfico da figra abaixo mostra a temperatura da substncia em funo do tempo t que ela pernanece no sistema de aquecimento.

(C)

t (minutos)

520

20

4020

Dado:1 cal = 4 J.

A partir do grfico e das demais informaes, foram feitas as seguin-tes afirmaes:

I - A temperatura de fuso da substncia 500 C.

II - O calor especfico da substncia no estado slido igual a 0,2 cal/(g.C).

III - O calor latente de fuso da substncia igual a 100 cal/g.

Dentre as afirmaes, apenas esto corretas:a) I e II.b) III.*c) II e III.d) II.e) I.

[email protected] 9

(VUNESP/UNISA-2014.1) - ALTERNATIVA: CO grfico representa a variao da temperatura de uma amostra de gua, inicialmente no estado lquido a 60 C, em funo do intervalo de tempo.

20100 t (min)

T (C)

60

Considere que o calor especfico da gua 1,0 cal/(g.C), o calor latente de fuso do gelo 80 cal/g e que o calor extrado da gua a uma taxa constante de 10 cal/s. Ao final de 20 minutos, a quantidade de gua que ainda restar, em gramas, igual aa) 10. d) 15.b) 20. e) 5.*c) 25.

(VUNESP/UNICASTELO-2014.1) - ALTERNATIVA: AAutoclaves so equipamentos utilizados para a esterilizao de ob-jetos e instrumentos hospitalares. As autoclaves combinam tempe-ratura, presso e umidade para destruir micro-organismos.

manmetro

vlvula desegurana

vlvula dedrenagem

cmera deesterilizao

suporte paramateriais

tampa

resistncia

Em um hospital, uma autoclave era regulada para tempo de funcio-namento igual a 15 minutos, temperatura de 124 C, e presso de 2,5 atm. Nesse mesmo equipamento, para diminuir o tempo de autoclavagem, a presso de vapor foi regulada para 3 atm.Nessa nova condio, a temperatura do vapor no interior da auto-clave*a) aumenta, e esse aumento diretamente proporcional ao aumen-to da presso.b) diminui, e essa diminuio inversamente proporcional ao au-mento da presso.c) aumenta, e esse aumento inversamente proporcional ao au-mento da presso.d) diminui, e essa diminuio diretamente proporcional ao aumen-to da presso.e) permanece em 124 C, pois o volume do sistema o mesmo.

(CEFET/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: DDurante uma aula prtica de Qumica, um estudante registrou a va-riao da temperatura da gua pura em funo do tempo e, com os dados obtidos, elaborou o grfico que mostra uma mudana de fase.

121110987654321Tempo (minutos)

302010

01020304050

Tem

pera

tura

(C

)

A mudana de estado fsico verificada pelo estudante denomina-daa) fuso. b) ebulio.c) condensao. *d) solidificao.

(VUNESP/UEA-2014.1) - ALTERNATIVA: B possvel passar a matria do estado slido diretamente para o ga-soso, evitando a fase lquida. Tal fenmeno fsico se verifica comu-mente no gelo seco e na naftalina, mas tambm pode ocorrer com a gua, dependendo das condies de temperatura e presso. A essa passagem d-se o nome dea) condensao.*b) sublimao.c) fuso.d) vaporizao.e) calefao.

(ACAFE/SC-2014.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: ACom 77% de seu territrio acima de 300 m de altitude e 52% acima de 600 m, Santa Catarina figura entre os estados brasileiros de mais forte relevo. Florianpolis, a capital, encontra-se ao nvel do mar. Lages, no planalto, varia de 850 a 1200 metros acima do nvel do mar. J o Morro da Igreja situado em Urubici considerado o ponto habitado mais alto da Regio Sul do Brasil.A tabela abaixo nos mostra a temperatura de ebulio da gua nes-ses locais em funo da altitude.

Localidade Altitude em relao ao nvel do mar (m)

Temperatura apro-ximada de ebulio da gua (C)

Florianpolis 0 100

Lages (centro) 916 97

Morro da Igreja 1822 94

Considere a tabela e os conhecimentos de termologia e analise as afirmaes a seguir.

l. Em Florianpolis os alimentos preparados dentro da gua em uma panela comum so cozidos mais depressa que em Lages, utilizan-do-se a mesma panela.

ll. No Morro da Igreja, a camada de ar menor, por consequncia, menor a presso atmosfrica exercida sobre a gua, o que implica em um processo de ebulio a uma temperatura inferior a Florian-polis.

lll. Se quisermos cozinhar em gua algum alimento no Morro da Igreja, em uma panela comum, ser mais difcil que em Florianpo-lis, utilizando-se a mesma panela. Isso porque a gua ir entrar emebulio e secar antes mesmo que o alimento termine de cozinhar.

lV. Se quisermos cozinhar no mesmo tempo em Lages e Florianpo-lis um mesmo alimento, devemos usar em Florianpolis uma panela de presso.

Todas as afirmaes corretas esto em:*a) I - II - III b) I - II - IV c) II - III - IV d) III - IV

(UFLA/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: BUm bloco de chumbo de 100 g de massa colocado dentro de uma fonte de energia trmica de potncia constante e igual a 50 cal/s. No grfico abaixo, verifica-se a variao da temperatura em funo do tempo de aquecimento, no intervalo de 0 a 33 segundos.

33

T (C)

t (s)11 22

328

550

Marque a alternativa CORRETA.a) O calor latente de fuso 550 cal/g*b) O calor latente de fuso 5,5 cal/gc) A temperatura de vaporizao de 328 Cd) A temperatura de fuso de 550 C

[email protected] 10

(UFV/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: CConsidere que 1 kg de uma substncia, inicialmente no estado sli-do, aquecida presso constante usando-se um resistor que dis-sipa 1000 W. No h nenhuma perda de calor para o ambiente. O grfico abaixo representa a temperatura da substncia em funo do tempo:

63,339 400243,300

1500

300

T (C)

t (s)

Com relao substncia mencionada acima, analise as afirmativas abaixo:

I. A temperatura de fuso da substncia 300 C.II. O calor especfico do slido 130 J/(kg.C).III. O calor especfico do lquido 162,2 J/(kg.C).IV. O calor latente de fuso 63300 J/kg.

Est CORRETO o que se afirma apenas em:a) III e IV.b) II e III.*c) I e II.d) I e IV.

(UERJ-2014.1) - RESPOSTA: m = 30 kg e Q = 900 kcalA energia consumida por uma pessoa adulta em um dia igual a 2400 kcal.Determine a massa de gelo a 0 C que pode ser totalmente liquefeita pela quantidade de energia consumida em um dia por um adulto. Em seguida, calcule a energia necessria para elevar a temperatura dessa massa de gua at 30 C.Dados: calor especfico da gua = 1 cal/(gC) calor latente do gelo = 80 cal/g

(UFPR-2014.1) - RESPOSTA: a) Q = 4,2105 J b) Q = 76,8105 JRecentemente houve incidentes com meteoritos na Rssia e na Ar-gentina, mas felizmente os danos foram os menores possveis, pois, em geral, os meteoritos ao sofrerem atrito com o ar se incineram e desintegram antes de tocar o solo. Suponha que um meteorito de 20 kg formado basicamente por gelo entra na atmosfera, sofre atrito com o ar e vaporizado completamente antes de tocar o solo. Considere o calor latente de fuso e de vaporizao da gua iguais a 300 kJ/kg e 2200 kJ/kg, respectivamente. O calor especfico do gelo 0,5 cal/(gC) e da gua lquida 1,0 cal/(gC). Admita que 1 cal igual a 4,2 J. Supondo que o bloco de gelo estava temperatura de 10 C antes de entrar na atmosfera, calcule qual a quantidade de energia fornecida pelo atrito, em joules, para:a) aumentar a temperatura do bloco de gelo de 10 C at gelo a 0 C.b) transformar o gelo que est na temperatura de 0 C em gua lquida a 20 C.

(IF/SC-2014.1) - ALTERNATIVA: EPodemos determinar o estado fsico de uma substncia, observando sua temperatura de fuso e de ebulio. Observe o quadro abaixo:

Substncias Fuso (C) Ebulio (C)

Oxignio 218,4 183,0

Amnia 77,7 33,4

Metanol 97,0 64,7

Alumnio 660,0 2056,0

Assinale a alternativa CORRETA.

a) possvel determinar se uma substncia slida, apenas pelo seu ponto de ebulio.

b) O alumnio slido nas condies ambientes, pois apresenta bai-xo ponto de fuso.

c) A 70 C o metanol lquido.

d) A amnia apresenta alto ponto de fuso e ebulio.

*e) A 25 C o oxignio gasoso.

(UCS/RS-2014.1) - ALTERNATIVA: BUma ferramenta de corte a raio laser consegue cortar vrios mate-riais, como ao carbono, ao inoxidvel, alumnio, titnio, plsticos, etc. Supondo, numa situao idealizada para fins de simplificao, que o material slido a ser cortado estava exatamente na sua tem-peratura de transio do estado slido para o lquido; alm disso, que o laser foi aplicado e liquefez o material nos trechos em que esteve em contato com ele, porm, sem aumentar a temperatura do material nesses trechos. Pode-se dizer que o laser transferiu para o material uma quantidade de energia associada diretamentea) ao calor especfico do material.*b) ao calor latente de fuso do material.c) capacidade trmica do material.d) ao mdulo de compressibilidade do material.e) ao nmero de moles do material.

(UFSC-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 69 (01+04+64)Epagri confirma registro de neve em Palhoa. Houve registro do fe-nmeno tambm em Rancho Queimado, Alfredo Wagner e Angelina, na Grande Florianpolis.Os morros na regio do Cambirela, em Palhoa, amanheceram com paisagem europeia nesta tera-feira. A neve que caiu na cidade pin-tou o topo de branco e chamou a ateno de moradores [...]Esta notcia, publicada no ClicRBS Dirio Catarinense, em 23/07/2013, registra um evento que no ocorria h mais de 29 anos na regio e que transformou a paisagem do Cambirela em um bels-simo carto-postal.

Disponvel em: Acesso em: 15 ago. 2013.

Neve um fenmeno meteorolgico em que ocorre a precipitao de flocos formados por pequenos cristais de gelo, ou seja, gua na fase slida.

Com base no diagrama de fase da gua apresentado e nas mudan-as de fase da gua, assinale a(s) proposio(es) CORRETA(S).01. fato que na presso de 1,0 atm a gua atinge a densidade mxima a 4 C e, medida que sua temperatura se aproxima de 0 C, sua densidade diminui. Este fato consequncia das ligaes pontes de hidrognio que surgem entre as molculas de gua, cau-sando um aumento dos espaos entre as molculas.02. No ponto PT, que no diagrama de fase representa o ponto triplo, possvel encontrar a substncia em uma das trs fases da matria de cada vez.04. Quando uma substncia no estado gasoso liquefeita somente com o aumento da presso, ela classificada como vapor.08. O processo de vaporizao da gua, passagem da fase lquida para a fase slida, pode ocorrer de trs maneiras: evaporao len-to; ebulio muito rpido; calefao rpido.16. A sensao de frio maior quando a neve derrete do que quando ela se forma. Isto explicado pelo fato de que a fuso uma reao exotrmica, enquanto que a solidificao uma reao endotrmi-ca.32. Sublimao a mudana da fase slida para a fase gasosa, sem passar pela fase lquida, somente com o aumento da presso.64. A curva de fuso/solidificao indica que, medida que aumen-tamos a presso sobre a substncia gua durante a mudana de fase, a temperatura de fuso/solidificao diminui.


(UEPG/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)Calor energia trmica em trnsito entre corpos de diferentes tem-peraturas. Analisando os fenmenos que envolvem essa grandeza, assinale o que for correto. 01) Capacidade trmica uma grandeza que caracteriza um corpo, e que pode ser medida em cal /C ou J/K. 02) Calor especfico uma grandeza que caracteriza o material que compe o corpo, e suas unidades so as mesmas de capacidade trmica. 04) Durante uma mudana de fase, a temperatura de uma substn-cia homognea permanece constante. 08) Tem-se 100 g de gelo a 4 C. Sendo o calor especfico do gelo 0,5 cal/(g.C) e o seu calor latente de fuso 80 cal/g, pode-se afir-mar que se essa massa de gelo receber 12000 cal, sua temperatura passar a ser 38 C.

(UFRGS/RS-2014.1) - ALTERNATIVA: EO grfico representa, em um processo isobrico, a variao em fun-o do tempo da temperatura de uma amostra de um elemento puro cuja massa de 1,0 kg, observada durante 9 minutos.

80

70

60

50

40

30

20

10

00 1 2 3 4 5 6 7 8 9

t (min)

T (C)

A amostra est no estado slido a 0 C no instante t = 0 e aqueci-da por uma fonte de calor que lhe transmite energia a uma taxa de 2,0 103 J/min, supondo que no haja perda de calor.A partir dos dados do grfico, pode-se afirmar que esse elemento apresenta uma temperatura de fuso e um calor especfico no esta-do lquido que so, respectivamente,a) 70 C e 180 J/(kg.K).b) 70 C e 200 J/(kg.K).c) 40 C e 150 J/(kg.K).d) 40 C e 180 J/(kg.K).*e) 40 C e 200 J/(kg.K).

(UFRGS/RS-2014.1) - ALTERNATIVA: DMateriais com mudana de fase so bastante utilizados na fabrica-o de tecidos para roupas termorreguladoras, ou seja, que regulam sua temperatura em funo da temperatura da pele com a qual es-to em contato. Entre as fibras do tecido so includas microcpsu-las contendo, por exemplo, parafina, cuja temperatura de fuso est prxima da temperatura de conforto da pele, 31 C. Considere que um atleta, para manter sua temperatura interna constante enquanto se exercita, libere 1,5 104 J de calor atravs da pele em contato com a roupa termorreguladora e que o calor de fuso da parafina LF = 2,0 105 J/kg.Para manter a temperatura de conforto da pele, a massa de parafina encapsulada deve ser de, no mnimo,a) 500 g.b) 450 g.c) 80 g.*d) 75 g.e) 13 g.

VESTIBULARES 2014.2

(SENAI/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: AAnalisando o diagrama de mudana de estado fsico de substncias puras, verifica-se as indicaes de 1 a 5.

Com base nessas informaes, podemos afirmar que:*a) em 2, existe uma mistura de fases.b) na fase 5, a substncia est no estado lquido.c) na fase 1, a substncia est no estado gasoso.d) na fase 3, existe uma mudana de estado fsico.e) em 4, o patamar indica parada no fornecimento de calor.

(UNESP-2014.2) - ALTERNATIVA: DEntre 6 e 23 de fevereiro aconteceram os Jogos Olmpicos de Inver-no de 2014. Dentre as diversas modalidades esportivas, o curling um jogo disputado entre duas equipes sobre uma pista de gelo, seu objetivo consiste em fazer com que uma pedra de granito em forma de disco fique o mais prximo de um alvo circular. Vassouras so utilizadas pelas equipes para varrer a superfcie do gelo na frente da pedra, de modo a influenciar tanto sua direo como sua velocidade. A intensidade da frico e a presso aplicada pelos atletas durante o processo de varredura podem fazer com que a velocidade da pedra mude em at 20% devido formao de uma pelcula de gua lqui-da entre a pedra e a pista.O grfico apresenta o diagrama de fases da gua.

(Tito Miragaia Peruzzo e Eduardo Leite do Canto. Qumica na abordagem do cotidiano, 2006. Adaptado.)

Com base nas informaes constantes no texto e no grfico, a seta que representa corretamente a transformao promovida pela var-redura a de nmeroa) 3.b) 2.c) 4.*d) 1.e) 5.


(UNIGRANRIO/RJ-2014.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: EPara transformar determinada massa x de gelo a 20 C em gua a 50 C, preciso que a massa de gelo receba certa quantidade de ca-lor. Um aluno de fsica, conhecendo a massa x de gelo, aps realizar experimentos em um laboratrio, concluiu que necessrio que ela receba 200 cal para sua temperatura elevar-se at 0 C. J para a fu-so do gelo, so necessrias 600 cal. E, finalmente, para que a gua atinja a temperatura de 50 C, necessrio que ela receba mais 600 cal. A partir destes dados, determine a massa x de gelo, em gramas. Dados: latente de fuso do gelo: 80 cal/g; calor especfico do gelo: 0,5 cal/g C; e calor especfico da gua: 1,0 cal/g C.a) 20b) 80c) 100d) 200*e) 10

Obs.: Questo com enunciado errado. As quantidades de calor para o aquecimento em cada etapa, alm de estarem erradas, no po-dem ser dadas e sim soma delas (1400 cal).

(VUNESP/UNICID-2014.2) - ALTERNATIVA: BPara tratar um processo inflamatrio, uma pessoa coloca o p den-tro de um balde contendo gelo e gua temperatura de 0 C, ao n-vel do mar. Considerando que a mistura de gelo e gua recebe calor do p e do ambiente na razo de 4,0 cal/s e sendo o calor latente de fuso do gelo igual a 80 cal/g, a quantidade de gelo derretido, em gramas, em 10 minutos, igual aa) 60.*b) 30.c) 80.d) 160.e) 400.

(UEG/GO-2014.2) - ALTERNATIVA: CConsidere dois objetos metlicos idnticos. Durante um longo pe-rodo de tempo, um deles fica em contato trmico com gua em ebulio, enquanto o outro permanece em contato com gelo em fu-so. Imediatamente ao serem separados do contato trmico, os dois objetos diferem na quantidade de

a) calor

b) calor latente

*c) temperatura

d) trabalho

(MACKENZIE/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: AO grfico abaixo mostra a variao da quantidade de calor (Q) com a temperatura () de um cubo de gelo de massa m, inicialmente a 0,00 C.

25,0

8000 QQ (cal)

(C)

Considere: calor latente de fuso do gelo L = 80,0 cal/g e calor es-pecfico da gua c = 1,00 cal/g.C. A quantidade de calor (Q), em kcal, necessria para que toda massa m se transforme em gua a 25,0 C *a) 1,05b) 1,15c) 1,25d) 1,35e) 1,45

(PUC/GO-2014.2) - ALTERNATIVA: CO Texto 1 faz referncia ao termo ferver, que, na Fsica, pode sig-nificar mudana de fase da gua para o vapor. O processo de mu-dana de fase dos materiais est diretamente relacionado com a presso e a temperatura a que eles esto submetidos. Analise as alternativas abaixo e marque a correta:a) O processo no qual a gua no estado lquido se transforma em va-por chamado de vaporizao. Esse processo tem incio quando a temperatura da gua atinge 90 C e termina a 100 C, para qualquer ponto da superfcie terrestre.b) Nas Condies Normais de Temperatura e Presso (CNTP), a gua evapora a 90 C.*c) Para ferver a gua no topo de uma montanha muito alta, utili-zando-se de um recipiente aberto, gastamos menos tempo do que para ferver a mesma quantidade de gua ao nvel do mar no mesmo recipiente aberto, para uma mesma quantidade de calor fornecida. Considere que, em ambos os ambientes, a tempertura incial da gua a mesma.d) Em todos os processos de mudana de fase de um material, a temperatura varia enquanto o material estiver sendo transformado.

(PUC/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: EA umidade relativa a razo obtida dividindo-se a massa de vapor de gua presente num dado volume de ar pela massa de vapor de gua que poderia estar presente nesse mesmo volume e mesma temperatura, caso o ar estivesse saturado. Portanto, ar saturado de vapor de gua tem umidade relativa de 100%.Verifica-se, que numa sala com 320 m3 de ar a 23 C, a umida-de relativa de 50%. Sabendo-se que ar saturado a 23 C contm 20 gramas de vapor de gua por metro cbico de ar e que a massa especfica da gua 1,0 kg/L, conclui-se que, se todo o vapor de gua presente na sala fosse liquefeito, seria possvel obter um vo-lume de gua de

a) 2,0 L

b) 2,5 L

c) 2,8 L

d) 3,0 L

*e) 3,2 L

(IF/CE-2014.2) - ALTERNATIVA: AUma das formas mais simples para tratar a gua e torn-la potvel, consiste em ferv-la. Uma pessoa, ao realizar este procedimento para tratar 1 litro de gua na cozinha de sua casa, decidiu ferver esta quantidade de gua em uma chaleira, utilizando um fogo a gs. Dentre as opes abaixo para realizar este procedimento, assinale a que acarretar o melhor resultado no menor tempo possvel:(considere que a temperatura de 25 C e a presso de 1 atm, e ambas so mantidas constantes no ambiente em que feito este procedimento).*a) ajustar a intensidade da chama do fogo para o valor mximo, deixando a gua aquecer e retirando a chaleira do fogo imediata-mente aps a gua comear a ferver.b) ajustar a intensidade da chama do fogo para o valor mnimo (para economizar o gs), deixando a gua aquecer e retirando a chaleira do fogo imediatamente aps a gua comear a ferver.c) ajustar a intensidade da chama do fogo para o valor mnimo (para economizar o gs), deixando a gua aquecer e retirando a chaleira do fogo somente 30 minutos depois que a gua comear a ferver (para assegurar a melhor fervura possvel da gua).d) ajustar a intensidade da chama do fogo para o valor mximo, deixando a gua aquecer e retirando a chaleira do fogo somente 30 minutos depois que a gua comear a ferver (para assegurar a melhor fervura possvel da gua).e) ajustar a intensidade da chama do fogo para o valor mximo, deixando a gua aquecer at que ela comece a ferver, reduzindo, logo em seguida, a intensidade da chama do fogo para o valor m-nimo (para economizar o gs e manter a gua fervida), mantendo a chaleira no fogo, com a chama na intensidade mnima, por 30 minutos.

(UCS/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: ASe um pouco de caf quente derramado, na mesma quantidade, sobre a camisa e a cala de uma pessoa e ela quase que imedia-tamente sente aumentar a temperatura na regio da camisa onde caiu o caf, mas praticamente no sente aumento de temperatura na regio da cala onde caiu o caf, pode-se dizer que o tecido da

*a) cala tem maior capacidade trmica do que o tecido da camisa.

b) cala tem maior calor latente do que o tecido da camisa.

c) camisa tem maior ndice adiabtico do que o tecido da cala.

d) cala tem menor capacidade trmica do que o tecido da camisa.

e) camisa tem maior calor latente do que o tecido da cala.


(FATEC/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: DEm uma aula da disciplina de Fsica no curso de Soldagem da Fatec, o docente responsvel retoma com os alunos um tpico visto por eles no Ensino Mdio. Explica como efetuar a anlise de um grfico de mudana de estado de uma determinada substncia pura hipot-tica. Para isso, basta avaliarmos as grandezas fsicas representadas nos eixos e o grfico formado pela relao entre essas grandezas. Nesse grfico, o trecho que apresenta inclinao indica mudana de temperatura por absoro de energia, e o que apresenta plat (tre-cho horizontal) indica mudana de estado por absoro de energia.

18000160001400012000100008000600040002000

30

20

10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

T (

C)

Q (cal)

Aps essa explicao, ele pergunta aos alunos qual foi a quantidade total de energia absorvida pela substncia entre o fim da mudana de estado para o lquido, at o fim da mudana de estado para o gasoso.A resposta correta a essa pergunta, em calorias, a) 2000.b) 4000.c) 6000.*d) 10000.e) 14000.

(IFSUL/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: CVoc coloca um pedao de gelo na boca. O gelo, temperatura de 0 C, acaba sendo todo convertido em gua temperatura do corpo humano. Considerando que a massa do pedao de gelo igual a 10 g e a temperatura do corpo humano de 36,5 C, a quantidade de calor absorvida pelo gelo, para transformar-se completamente em gua a 36,5 C, de

Dados: calor latente de fuso do gelo L = 80 cal/gcalor especfico da gua c = 1 cal/(g.C)

a) 800 calb) 365 cal*c) 1165 cald) 1605 cal

(UEM/PR-2014.2) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)Em um calormetro adiabtico ideal, foi colocado um cubo de gelo de 0,25 kg de massa, temperatura de 30 C. O calormetro possui um resistor hmico de 12,5 sobre o qual aplicada uma tenso constante de 25 V, fornecendo, dessa forma, energia trmica ao ca-lormetro a uma taxa constante. Considerando que o calor latente de fuso do gelo, o calor especfico do gelo e o calor especfico da gua so, respectivamente, 80 cal/g, 0,5 cal/(g.C) e 1,0 cal/(g.C), assinale o que for correto. (Dado: 1 cal = 4,18 J)

01) A quantidade de calor necessria para que o gelo, temperatura de 30 C, seja transformado em gua, temperatura de 20 C, de aproximadamente 2,9 104 cal.

02) O grfico da temperatura em funo do tempo, no processo que transforma o gelo a 30 C em gua a 20 C, uma nica reta.

04) O tempo necessrio para que o gelo, temperatura de 30 C, seja transformado em gua, temperatura de 20 C, de aproxima-damente 39 min.

08) Se o resistor for trocado por dois resistores hmicos de 25 associados em paralelo, o tempo necessrio para que o gelo, tem-peratura de 30 C, seja transformado em gua, temperatura de 20 C, de aproximadamente 20 min.

16) O tempo necessrio para converter os 0,25 kg de gelo a 0 C em gua a 0 C de aproximadamente 1,7 103 s.

(UEM/PR-2014.2) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)Considerando os conceitos de termodinmica, assinale o que for correto.01) Se dois corpos A e B esto em equilbrio trmico entre si, e o corpo B est em equilbrio trmico com um outro corpo C, ento o corpo A tambm est em equilbrio trmico com o corpo C.02) A variao de uma unidade na escala Celsius equivale varia-o de uma unidade na escala Kelvin.04) Os termmetros so dispositivos construdos com base na varia-o de grandezas fsicas com a temperatura.08) Uma caloria a quantidade de energia necessria para elevar de 14 C a 15 C um grama de gua, a qualquer presso.16) O calor latente de fuso de uma substncia a quantidade de energia trmica por unidade de massa necessria para que a subs-tncia passe da fase slida para a fase lquida.

(UEPG/PR-2014.2) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)Os trs estados mais comuns da matria so: o estado slido, o estado lquido e o estado gasoso. Sobre o fenmeno de mudana de estado fsico, assinale o que for correto.01) O aumento de presso provoca uma reduo na temperatura de fuso da gua.02) Sob presso constante, a mudana de estado de uma substn-cia pura sempre se processa mesma temperatura.04) O ponto triplo representa as nicas condies de temperatura e presso para as quais os estados slido, lquido e gasoso, de uma mesma substncia, podem coexistir em equilbrio.08) Quando um corpo ganha ou perde calor, sua temperatura pode variar, porm, ele no pode mudar de estado fsico.16) Durante a mudana de estado fsico de uma substncia, sua temperatura permanece constante e ela deve, necessariamente, re-ceber calor.


TERMOFSICAsistema termicamente isolado

VESTIBULARES 2014.1

(ENEM-2013) - ALTERNATIVA: BAquecedores solares usados em residncias tm o objetivo de ele-var a temperatura da gua at 70 C. No entanto, a temperatura ideal da gua para um banho de 30 C. Por isso, deve-se misturar a gua aquecida com a gua temperatura ambiente de um outro reservatrio, que se encontra a 25 C.Qual a razo entre a massa de gua quente e a massa de gua fria na mistura para um banho temperatura ideal?a) 0,111. *b) 0,125. c) 0,357.d) 0,428. e) 0,833.

(VUNESP/UNICASTELO-2014.1) - ALTERNATIVA: DUma cozinheira aquece 800 mL de gua para o preparo de um pra-to mas percebe que a temperatura ultrapassou o valor pretendido, de 45 C. Para obter gua na temperatura desejada, ela acrescenta 400 mL de gua temperatura de 25 C primeira poro e, depois de mistur-las, obtm gua na temperatura pretendida. Sabendo que o calor especfico da gua lquida igual a 1 cal/(gC) e con-siderando que ocorreu troca de calor apenas entre as duas pores misturadas, correto afirmar que a temperatura, em C, que a pri-meira poro de gua atingiu foia) 65.b) 75.c) 85.*d) 55.e) 95.

(VUNESP/UNINOVE-2014.1) - ALTERNATIVA: EPara resfriar o chope, normalmente se utiliza uma serpentina no inte-rior de um recipiente no qual se coloca gelo, como mostra a figura.

Considerando que se tenha colocado 3,0 kg de gelo a 0 C no in-terior do recipiente, que o chope entre na serpentina a 24 C e saia dela a 0 C, que o calor especfico do chope seja igual a 1,0 cal/gC, que sua densidade seja 1,0 kg/L, que o calor latente de fuso do gelo seja igual a 80 cal/g e que a troca de calor se d apenas entre o gelo e o chope, o volume de chope, em litros, que poder ser resfria-do pela quantidade de gelo colocada no recipiente, nas condies citadas, ser igual aa) 5,0.b) 25.c) 15.d) 20.*e) 10.

(IF/SC-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 52 (04+16+32)Em uma atividade experimental, o professor de Fsica pede para que seus alunos adicionem 40 g de gelo a 10 C em um calormetro ide-al, que contm uma quantidade de gua a 80 C. Quando o sistema atinge o equilbrio trmico, observado que 25% do gelo continua boiando. Sabendo que o calor especfico da gua 1 cal/gC e quedo gelo 0,5 cal/gC, que o calor latente de fuso do gelo 80 cal/g, assinale no carto-resposta a soma da(s) proposio(es) CORRETA(S).01. O calormetro em questo participa das trocas de calor, influen-ciando na temperatura final de equilbrio trmico.02. A quantidade de calor cedido pela gua no foi igual quantida-de de calor recebido pelo gelo, pois no foi suficiente para fundi-lo totalmente.04. A temperatura de equilbrio trmico do sistema 0 C.08. A dilatao anmala da gua tem influncia direta na temperatu-ra final de equilbrio trmico do sistema.16. A massa inicial de gua no calormetro 32,5 g.32. Para que a temperatura final de equilbrio seja de 10 C, uma possibilidade mudar a quantidade inicial de gua no calormetro para aproximadamente 54,2 g.

(FPS/PE-2014.1) - ALTERNATIVA: EUma amostra de 500 ml de gua pura est inicialmente na tempe-ratura normal do corpo humano (37 C). Uma segunda amostra de gua pura com volume 1litro e na temperatura 100 C adicionada amostra inicial de gua. Considerando que s ocorrem trocas trmi-cas entre as amostras de gua, a temperatura final da mistura ser:a) 37 Cb) 73 Cc) 85 Cd) 67 C*e) 79 C

(FEI/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: DEm dois recipientes iguais (1 e 2) colocada uma mesma massa m de gua em cada um, inicialmente a 80 C. No recipiente 1 foi adicio-

nado um corpo A de massa m2

inicialmente a 20 C e no recipiente 2

foi adicionado um corpo B de massa m2

inicialmente a 40 C. Quando

o equilbrio trmico estabelecido, a temperatura no recipiente 1 40 C e a temperatura do recipiente 2 60 C.

Recipiente 1 Recipiente 2

A B

Sendo assim, correto concluir que:a) Nos dois casos o calor recebido pela gua o mesmo.b) O calor especfico do material A 4 vezes maior que o calor es-pecfico do material B.c) O calor especfico do material B 4 vezes maior que o calor es-pecfico do material A.*d) O calor especfico do material A 2 vezes maior que o calor especfico do material B.e) O calor especfico do material A 2 vezes menor que o calor especfico do material B.

(UNITAU/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: AUma massa de 200 g de gua estava temperatura de 25 C, em um calormetro de pequena capacidade trmica. Uma massa de 50 g de gua no estado slido (gelo), cuja temperatura era de 10 C, foi adicionada no mesmo calormetro. Desprezando a ca-pacidade trmica desse calormetro, a temperatura de equilbrio do sistema, suposto isolado, igual a

Dados: cgua = 1 cal/(g.C); cgelo = 0,50 cal/(g.C); LF = 80,0 cal/g*a) 3 C.b) 14 C.c) 20 C.d) 2,5 C.e) 10 C.

(UCS/RS-2014.1) - ALTERNATIVA: AAssumindo que o calor especfico da gua vale 1 cal/(g.C), consi-dere que 100 g de gua a 60 C foram depositadas em uma cuia de chimarro que j possua erva-mate e bomba. Suponha que aps um rpido intervalo de tempo a gua transmitiu 100 calorias para a bomba, 100 calorias para a erva e 30 calorias para a cuia. Qual a temperatura da gua no instante exato aps terem ocorrido essas transmisses de calor? Para fins de simplificao, ignore qualquer outro evento de perda de energia interna da gua que no esteja entre os citados acima.*a) 57,7 Cb) 52,3 Cc) 45,0 Cd) 28,2 Ce) 23 C


(VUNESP/SOCAMILO-2014.1) - ALTERNATIVA: CDuas peas, A e B, constitudas de mesma substncia, esto no in-terior de um sistema termicamente isolado, de modo que a troca de calor s ocorre entre elas. A tabela mostra alguns dados referentes a cada pea.

A B

massa 5m m

temperatura inicial T 4T

correto afirmar que, aps um certo intervalo de tempo, as duas peas atingem a temperatura de equilbrio trmico igual aa) 2,0T. d) 3,0T.b) 2,5T. e) 3,5T.*c) 1,5T.

(VUNESP/FAMECA-2014.1) - ALTERNATIVA: DForam misturados homogeneamente trs lquidos de massas iguais e calores especficos distintos. A tabela indica os calores especficos e as temperaturas iniciais de cada um.

lquido calor especficocal/(gC)temperatura inicial

(C)

A 1,0 20

B 0,4 60

C 0,6 50

Sabendo que os lquidos misturados no sofreram mudana de fase e que o processo tenha ocorrido no interior de um recipiente adiab-tico e de capacidade trmica desprezvel, a temperatura esperada para o equilbrio trmico, em C, a) 45. *d) 37.b) 31. e) 46.c) 43.

(UFES-2014.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTOa) A figura mostra a curva de aquecimento (variao da tempera-tura T em funo do tempo t ) para a massa m = 50,0 g de uma substncia, aquecida a partir de sua fase slida temperatura inicial T0 = 20,0 C.

10080,060,040,020,00 t (s)

40,0

80,0

120

T (C)

Essa variao foi obtida com o fornecimento de calor amostra da substncia a uma taxa constante H = Q/t = 30,0 cal/s. Determine o calor especfico cS da fase slida e o calor latente de fuso Lf dessa substncia.b) Suponha, agora, que a mesma amostra da substncia, inicialmen-te no estado slido temperatura T0 = 20,0 C, seja colocada em contato trmico com um bloco slido de massa M = 60,0 g em um recipiente termicamente isolado de capacidade trmica desprezvel. O bloco est temperatura inicial T = 240 C, e o calor especfico do material que o constitui cB = 0,100 cal/gC. Encontre a temperatu-ra TE de equilbrio do sistema. Se a temperatura corresponder a uma mudana de fase da substncia, determine tambm a quantidade dessa substncia em cada fase.

RESPOSTA UFES-2014.1:a) cS = 0,200 cal/gC e L f = 24,0 cal/gb) TE = 80,0 C, mlq = 15,0 g e msl = 35,0 g

VESTIBULARES 2014.2

(UNIFOR/CE-2014.2) - ALTERNATIVA: AO caf uma das bebidas mais consumidas no mundo. O Brasil ainda um dos maiores exportadores desta rubicea. Para saborear uma xcara desta bebida em uma cafeteria da cidade, Andr verifi-cou que a xcara s estava morna. O caf foi produzido a 100,00 C. A xcara era de porcelana cujo calor especfico cx = 0,26 cal/gC e sua temperatura antes do contato com o caf era de 25,00 C. Con-siderando o calor especfico do caf de cc = 1,00 cal/gC, a massa da xcara mx = 50,00 g e a massa do caf mc = 150,00 g, a temperatura aproximada da xcara detectada por Andr, supondo j atingido o equilbrio trmico e considerando no ter havido troca de calor com o ambiente, era:*a) 94,00 Cb) 84,00 Cc) 74,00 Cd) 64,00 Ce) 54,00 C

(UDESC-2014.2) - ALTERNATIVA: AUm atleta, ao final de uma partida de futebol, deseja tomar gua gelada. Para satisfazer sua vontade, o atleta coloca 100 g de gelo em sua garrafa trmica que contm 450 g de gua temperatura de 20 C. Sabendo que o gelo se funde e est a uma temperatura de 0 C, a temperatura final atingida pela gua, na situao de equilbrio trmico, aproximadamente:

Dado: Lfuso = 80 cal/g.*a) 2,0 C b) 34 C c) 2,5 C d) 1,5 C e) 16 C

(UNITAU/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: AUm calormetro com capacidade trmica C, massa M e temperatura inicial T0, recebe uma amostra de massa m com temperatura T, sen-do T > T0. Sabendo que o equilbrio trmico do sistema aconteceu

em Tf = (T + T0)/2, determine o calor especfico c da amostra.

*a) c = Cm d) c =

2Cm

b) c = CM e) c =

C2m

c) c = C

2M

(FEI/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: CEm um recipiente de capacidade trmica CT = 50 cal/C, isolado do ambiente, esto 100 g de gua a 40 C em equilbrio trmico. Dentro deste recipiente foram colocados 80 g de gelo a 20 C. Aps o novo equilbrio trmico, qual a temperatura da mistura?Dados: calor latente de fuso do gelo L = 80 cal/g calor especfico da gua ca = 1 cal/g.C calor especfico do gelo cg = 0,5 cal/g.Ca) 5 Cb) 5 C*c) 0 Cd) 10 Ce) 15 C

(IF/CE-2014.2) - ALTERNATIVA: AColocam-se 400g de um material de calor especfico igual a 0,75 cal/g.C, que est a 40 C em um recipiente de capacidade trmica desprezvel contendo 300 g de gua (c = 1 cal/g.C) a 30 C. A temperatura final, em C, de equilbrio trmico :*a) 35b) 34c) 33d) 32e) 31


(IF/SC-2014.2) - RESPOSTA: SOMA = 49 (01+16+32) muito comum quando pegamos gua quente para preparar um ch, por exemplo, adicionarmos um pouco de gua fria para esfriar, evitando assim de queimarmos a lngua ou a boca. Vamos admitir que temos inicialmente 100 g de gua a 90 C e adicionamos certa quantidade de gua fria (20 C) para que a temperatura final seja de 60 C. Com base no exposto, assinale no carto-resposta a soma da(s) proposio(es) CORRETA(S).01. necessrio adicionar 75g de gua fria.02. As quantidades de energia na forma de calor trocado entre as duas quantidades de gua foi na forma de calor latente, pois no houve mudana de fase.04. A nica forma de calor trocado entre as duas quantidades de gua foi a irradiao.08. A gua fria armazenou uma quantidade de calor igual quantida-de de calor liberada pela gua quente.16. A quantidade de energia na forma de calor liberado pela gua quente igual quantidade de energia na forma de calor recebido pela gua fria.32. Se adicionarmos 100 g de gua fria, a temperatura inicial pode ser de 30 C.

(UNESP/2014.2) - RESPOSTA: x = 6C + 25 e E = 50 CPara testar os conhecimentos de termofsica de seus alunos, o pro-fessor prope um exerccio de calorimetria no qual so misturados 100 g de gua lquida a 20 C com 200 g de uma liga metlica a 75 C. O professor informa que o calor especfico da gua lquida 1 cal/(gC) e o da liga 0,1 cal/(gX), onde X uma escala arbitrria de temperatura, cuja relao com a escala Celsius est representada no grfico.

x (X)

C (C)10

85

25

0

Obtenha uma equao de converso entre as escalas X e Celsius e, considerando que a mistura seja feita dentro de um calormetro ide-al, calcule a temperatura final da mistura, na escala Celsius, depois de atingido o equilbrio trmico.

(IFSUL/RS-2014.2) - ALTERNATIVA: BUm estudante deseja beber um chimarro com gua a uma tempe-ratura de 76,0 C. Para isso, ele pretende misturar 800g de gua a uma temperatura de 100 C com uma determinada massa de gua a 26,0 C.Considerando as trocas de calor apenas entre as quantidades de gua, que massa de gua, a 26,0 C, ele deve inserir na garrafa para obter a temperatura desejada?a) 382 g*b) 384 gc) 386 gd) 388 g

(UNITAU/SP-2014.2) - ALTERNATIVA: AUm calormetro com capacidade trmica C, massa M e temperatura inicial T0, recebe uma amostra de massa m com temperatura T, sen-do T > T0. Sabendo que o equilbrio trmico do sistema aconteceu em Tf = (T + T0)/2, determine o calor especfico c da amostra.*a) c = C/mb) c = C/Mc) c = C/2Md) c = 2C/me) c = C/2m


TERMOFSICAtransmisso de calor

VESTIBULARES 2014.1

(UFRN-2014.1) - ALTERNATIVA: BConsidere um freezer, no qual vrios alimentos so mantidos em seu interior. Aps dois dias, esses alimentos esto em equilbrio tr-mico com o ambiente interno do freezer.Nessas condies, correto afirmar que, durante o tempo em que o freezer permaneceu em equilbrio trmico com os alimentos em seu interior, esses alimentos iro apresentara) a mesma condutividade trmica.*b) a mesma temperatura.c) o mesmo coeficiente de dilatao trmica.d) o mesmo calor especfico.

(IME/RJ-2014.1) - ALTERNATIVA: BUm objeto de 160 g de massa repousa, durante um minuto, sobre a superfcie de uma placa de 30 cm de espessura e, ao final deste experimento, percebe-se que o volume do objeto 1% superior ao inicial. A base da placa mantida em 195 C e nota-se que a sua superfcie permanece em 175 C.

Objeto

Placa

TSUPERFCIE = 175 C

TBASE = 195 C

30 c

m

A frao de energia, em percentagem, efetivamente utilizada para deformar a pea Dados: Condutividade trmica da placa: 50 W/(m.C) Calor especfico do objeto: 432 J/(kg.C) Coeficiente de dilatao linear: 1,6 105 C1

rea da placa: 0,6 m2

a) 4*b) 12c) 18d) 36e) 60

(ENEM-2013) - ALTERNATIVA: EEm um experimento, foram utilizadas duas garrafas PET, uma pinta-da de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termo-mtro. No ponto mdio da distncia entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lmpada incandescente. Em seguida, a lmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lmpada permaneceu acesa e b) aps a lmpada ser desligada e atingirem equilbrio trmico com o ambiente.

Termmetro

A taxa de variao da temperatura da garrafa preta, em comparao da branca, durante todo experimento, foi

a) igual no aquecimento e igual no resfriamento

b) maior no aquecimento e igual no resfriamento.

c) menor no aquecimento e igual no resfriamento.

d) maior no aquecimento e menor no resfriamento.

*e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

(UEL/PR-2014.1) - ALTERNATIVA: EEm um ambiente com elevado nmero de indstrias e de circula-o de veculos, como as regies metropolitanas, as partculas em suspenso e os gases poluentes so levados pelas correntes de conveco para as camadas mais altas da atmosfera, onde se dis-sipam. O fenmeno meteorolgico da inverso trmica, que ocorre geralmente no inverno, tem como consequncia o impedimento da disperso dos poluentes, causando problemas respiratrios na po-pulao.Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a causa da in-verso trmica.a) Uma massa de ar frio ascendente impede o movimento descen-dente de uma camada de ar quente.b) Uma massa de ar quente descendente impede o movimento as-cendente de uma camada de ar frio.c) Uma massa de ar frio penetra entre camadas de ar quente, impe-dindo o movimento descendente do ar.d) Uma massa de ar quente penetra entre camadas de ar frio, impe-dindo o movimento descendente do ar.*e) Uma massa de ar quente penetra entre camadas de ar frio, impe-dindo o movimento ascendente do ar.

(UEM/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)Considerando que os termos frio e quente so usados para traduzir sensaes em relao ao ambiente, assinale o que for correto.01) Em um corpo, a energia cintica relacionada agitao das suas molculas corresponde a uma parte da energia interna.02) A l das roupas e dos cobertores usados em dias frios um condutor trmico que aumenta o fluxo de calor entre o corpo quente e o ambiente frio.04) Em mamferos como os ursos polares, o tecido adiposo atua como isolante trmico, contribuindo para a manuteno da tempe-ratura corporal.08) A sensao trmica que constitui a primeira noo da tempe-ratura de um material percebida pelas terminaes nervosas da derme.16) Hipotermia e hipertermia so situaes em que a temperatura corporal est, respectivamente, acima e abaixo da temperatura cor-poral mdia.

(VUNESP/UNIVOVE-2014.1) - ALTERNATIVA: A

AR QUENTE

AR FRIO

AR MAIS FRIO

AR FRIO

AR QUENTE

AR FRIO

Fluxo Normal Inverso Trmica

(http://ambiente.hsw.uol.com.br)

Assinale a alternativa que retrata o perodo de maior frequncia, as causas e as consequncias da inverso trmica, fenmeno atmos-frico muito comum nos grandes centros urbanos.*a) Ocorre principalmente no inverno, quando o ar frio e poludo pe-los gases emitidos por automveis e indstrias fica retido junto superfcie, provocando irritao nos olhos, nariz e garganta.b) Ocorre no inverno, principalmente nos grandes centros urbanos de naes desenvolvidas, pois o frio exige maior consumo de ener-gia fornecida pela queima de combustveis fsseis, o que contribui para a ocorrncia do efeito estufa.c) Ocorre em todas as estaes do ano, em decorrncia da cons-tante emisso de gases poluentes para a atmosfera, provocando irritao nos olhos, nariz e garganta.d) Ocorre principalmente no vero, quando o ar quente e poludo fica retido prximo superfcie, provocando irritao nos olhos, nariz e garganta, sobretudo entre crianas e idosos.e) Ocorre tanto no inverno quanto no vero, provocada pela emisso de gases poluentes industriais, tendo como principal consequncia a chuva cida, responsvel pela corroso de esttuas e monumen-tos.


(VUNESP/FASM-2014.1) - ALTERNATIVA: EPara aliviar a congesto nasal e melhorar a respirao, o mdico recomendou ao paciente uma sesso de sauna a vapor. Dentro da cabine da sauna, mantida temperatura constante, o vapor dgua, um banco de madeira e uma barra de ao encontram-se em equil-brio trmico. O paciente, ao entrar na sauna e sentar-se no banco de madeira, encosta-se na barra de ao e tem a sensao de que a barra est mais quente do que a madeira do banco e mais quente do que o ar saturado de vapor dgua. O paciente teve essa sensao porquea) a temperatura da barra de ao superior temperatura da ma-deira.b) o vapor dgua melhor condutor trmico do que a barra de ao.c) a temperatura da barra de ao superior temperatura do vapor dgua.d) a madeira melhor condutor trmico do que a barra de ao.*e) a barra de ao melhor condutor trmico do que a madeira.

(CEFET/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: B

reservatriotrmico

coletoressolares

Disponvel em:< http://www.infoescola.com>. Acesso em: 06 set. 2013.

Na construo dos coletores solares, esquematizado na figura aci-ma, um grupo de estudantes afirmaram que o tubo

I metlico;II possui a forma de serpentina;III pintado de preto;IV recebe gua fria em sua extremidade inferior.

E a respeito da caixa dos coletores, afirmaram que

V a base e as laterais so revestidas de isopor;VI a tampa de vidro.

Considerando-se as afirmaes feitas pelos estudantes, aquelas que favorecem a absoro de radiao trmica nesses coletores so apenasa) I e V. d) III e VI.*b) II e III. e) IV e V.c) II e V.

(UTFPR-2014.1) - ALTERNATIVA: BSobre trocas de calor, considere as afirmaes a seguir.

I) Cobertores so usados no inverno para transmitir calor aos cor-pos.

II) A superfcie da Terra aquecida por radiaes eletromagnticas transmitidas pelo Sol.

III) Em geral, as cidades localizadas em locais mais altos so mais frias porque correntes de conveco levam o ar mais frio pra cima.

Est correto apenas o que se afirma em:a) I.*b) II.c) III.d) I e II.e) II e III.

(UEPB-2014.1) - ALTERNATIVA: ENum dia frio em Campina Grande, um garoto chamado Pedro, com o intuito de minimizar o frio, fez a seguinte proposta a seu pai:

Pai, hoje t muito frio! Pega o cobertor de l e vem pra cama comigo.O pai disse: No precisa de cobertor de l. O lenol de algodo, por ser fininho, ser melhor para nos aquecer.A me de Pedro participa da conversa e retruca: Que histria essa? O cobertor de l um exelente condutor tr-mico, e impedir que o calor se propague para o meio.De repente, chega o irmo de Pedro, que fala: Nada disso! O cobertor de l um isolante trmico, por isso ele mais apropriado que o lenol de algodo.Por fim, Pedro conclui: No importa, gente, venham todos pra c me aquecer, que est frio.

Com base no dilogo dessa famlia, est(o) correto(s):a) somente o pai de Pedro.b) Pedro e sua me.c) Pedro e seu pai.d) somente a me de Pedro.*e) Pedro e seu irmo.

(UFSM/RS-2014.1) - ALTERNATIVA: DO inverno caracterizado pela ocorrncia de baixas temperaturas, especialmente nas regies ao sul do Brasil. Por essa razo, alto o ndice de incidncia de doenas respiratrias, de modo que a pri-meira recomendao manter-se abrigado sempre que possvel e agasalhar-se adequadamente.Considerando os aspectos termodinmicos dos fenmenos envolvi-dos, analise as afirmaes:I - Os aquecedores devem ser mantidos prximos ao piso do am-biente, porque a condutividade trmica do ar maior quando prxi-ma superfcie da Terra.II - Energia transferida continuamente entre nosso corpo e as suas vizinhanas por meio de ondas eletromagnticas.III - O ato de encolher-se permite s pessoas diminuir sua rea ex-posta ao ambiente e, consequentemente, diminuir a perda de ener-gia.Est(o) correta(s)a) apenas I.b) apenas II.c) apenas I e III.*d) apenas II e III.e) I, II e III.

(UNCISAL-2014.1) - ALTERNATIVA: BA figura representa uma maneira barata e porttil de resfriar bebi-das.

T11

2

43

T2

O lquido inserido temperatura ambiente T1 em um funil (1) e conduzido atravs de canos de ao longos e finos que atravessam o interior de um recipiente preenchido com gelo e isolado termica-mente (2), at atingir uma torneira externa (3) por onde a bebida servida a uma temperatura menor T2. Aps o derretimento do gelo, a gua formada no recipiente (2) pode ser dispensada por uma sa-da auxiliar (4) e o gelo pode ser ento reposto, mantendo o sistema de resfriamento porttil em funcionamento.Um pequeno ajuste que proporcionaria uma reduo ainda maior na temperatura T2 do lquido servido seriaa) reduzir da rea da encanao de ao para reduzir o fluxo de lqui-do e os ganhos de calor do lquido por conveco.*b) aumentar a extenso do encanamento de ao para proporcionar uma maior rea de contato e um tempo maior para a troca de calor com o gelo.c) aumentar a quantidade de gelo do recipiente (2), de forma que o sistema seria capaz de retirar mais calor do lquido.d) melhorar o isolamento trmico do recipiente (2) evitando assim a troca de calor entre o gelo e o ambiente.e) revestir internamente o encanamento de ao com um material espelhado para assim evitar que o lquido perca calor por radiao.


(UEPG/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 10 (02+08)Um automvel encontra-se estacionado em uma rea descoberta, ficando assim exposto radiao solar. Passado um determinado in-tervalo de tempo, o automvel aberto e, seu condutor observa que a temperatura no seu interior bem mais elevada do que a exterior. Sobre esse fenmeno fsico, assinale o que for cor-reto.01) O calor entra, no automvel, por conduo e conveco e sai exclusivamente por radiao.02) A quantidade de calor que entra no automvel por radiao maior que a quantidade de calor que sai por conduo.04) A quantidade de calor que entra no automvel por conduo maior que a quantidade de calor que sai por conveco.08) A quantidade de calor que entra no automvel por radiao maior que a quantidade de calor que sai por conveco.

(UNCISAL-2014.1) - ALTERNATIVA: CUm aparelho de ar-condicionado programado para operar em ciclos de desligamento e acionamento do sistema de refrigerao, conforme mostra a figura.

T0

Tp+T

Tp

1 2 3 Tempo

Tem

pera

tura

Ao ligar o aparelho de ar-condicionado, o ambiente se encontra a temperatura ambiente T0, iniciando portanto um primeiro ciclo de resfriamento (1) at atingir a temperatura de desligamento Tp pro-gramada pelo usurio. Neste momento, o sistema de resfriamento desligado, mantendo apenas em funcionamento o sistema de venti-lao do aparelho. Durante este ciclo (2), a temperatura do ambiente volta a subir, de forma que o sistema de refrigerao reativado quando se atinge uma temperatura de acionamento Tp+T, voltando a resfriar o ambiente at atingir a temperatura de trabalho novamen-te (3). Este procedimento se repete at que o aparelho de ar-condi-cionado seja desligado pelo usurio.A fim de se obter o menor tempo possvel para se atingir a tempera-tura Tp no primeiro ciclo de resfriamento, um procedimento recomen-dvel a ser adotado seria:a) reduzir a velocidade do fluxo de ar do aparelho de ar-condicio-nado para o mnimo, pois com menor ar para resfriar, o fluxo ter menor temperatura.b) ligar conjuntamente um circulador de ar (ventilador), a fim de con-tribuir, mesmo que em menor proporo, para a reduo de tempe-ratura do ambiente.*c) desligar todas as luzes e aparelhos eletrnicos presentes no am-biente, tais como televisor ou aparelho de som, j que so fontes de calor externo.d) programar o aparelho para uma temperatura de desligamento (Tp) menor possvel, intensificando o trabalho do motor de resfriamento.e) reduzir progressivamente o valor da temperatura de desligamento (Tp), a fim de que o processo de resfriamento acontea a uma taxa compatvel com a da transferncia de calor pelo ar.

(UNIMONTES/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante resolveu fazer estudos sobre a condutividade trmica atravs de uma barra condutora. A barra, de meio metro de compri-mento e rea da seo reta A = 40 cm2, foi isolada termicamente nas laterais, ficando suas extremidades livres. Num dia ensolarado, uma de suas extremidades foi colocada em contado com um objeto que, exposto ao Sol, mantinha uma temperatura constante de 30 C. A outra extremidade foi colocada em contato com uma barra de gelo de 50 kg, que se encontrava dentro de uma cmara isolante. Inicialmente, o gelo estava a 0 C (veja a figura). Admita que a con-dutividade da barra k = 0,12 W/m.K.

Barra degelo a 0 C

Objetoa 30 C

L = 50 cm

Barra condutora

Qt

k.A.TL=

Dados:1 cal = 4,2 J

T a variao da temperatura da barra

Supondo que apenas a conduo de calor fornea energia ao gelo, que o calor latente de fuso do gelo 80 cal/g, o intervalo de tempo aproximado, t, em segundos, necessrio para que o gelo complete sua fuso, de, aproximadamente:

*a) 6,0 108 .

b) 5,0 107 .

c) 2,0 105 .

d) 2,5 106 .

(PUC/MG-2014.1) - ALTERNATIVA: ANum dia de festa, um grupo de amigos comprou barras de gelo para as bebidas; as barras chegaram com algumas horas de antecedn-cia, e o dia estava muito quente. Algum ento sugeriu que as barras de gelo fossem envolvidas em um cobertor para evitar que derretes-sem rapidamente. adequado dizer que essa sugesto:

*a) correta porque o cobertor dificulta a troca trmica entre o gelo e o ambiente, retardando o derretimento.

b) incorreta porque o cobertor facilita a troca de calor entre o gelo e o ambiente, o que facilitaria o derretimento.

c) incorreta porque, da mesma forma que nos aquecemos usando cobertores, eles vo aquecer o gelo, acelerando o derretimento.

d) no far diferena, pois o cobertor no absorve nem fornece ca-lor ao gelo, no modificando a velocidade com que o gelo ir se derreter.

(UEM/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)O organismo humano, assim como os de outros animais homeo-trmicos, possui mecanismos reguladores que controlam, de forma eficiente, a produo e a perda de calor corporal. Sobre o assunto, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01) De maneira geral, os processos de propagao de calor, que po-dem levar ao aumento ou diminuio da temperatura de um corpo, ocorrem por meio dos mecanismos de radiao, de conveco e deconduo.

02) Os mamferos controlam e mantm a temperatura corporal por meio da pelagem e das clulas subcutneas que armazenam gor-duras.

04) O hipotlamo o responsvel por determinar o ajuste da tem-peratura do corpo humano quando este submetido a variaes externas de temperatura.

08) Para se aquecerem ou para manterem sua temperatura corpo-ral equilibrada em dias frios, os seres humanos usualmente utilizam roupas feitas de materiais que possuem alta condutibilidade (ou con-dutividade) trmica.

16) Para manter a temperatura corporal, equilibrando a gerao e a dissipao de calor, o organismo humano utiliza somente mecanis-mos especficos no fisiolgicos, que esto sob estrito e involuntrio controle neurolgico.

(UEM/PR-2014.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)A brisa martima, fenmeno que ocorre no litoral, uma consequ-ncia da incidncia da radiao solar e da diferena dos tempos de aquecimento do solo e da gua. Com base nessas afirmaes, assinale o que for correto.01) Devido ao fato de o solo aquecer mais rapidamente, ao longo do dia, sua temperatura ser maior do que a da gua e a presso atmosfrica sobre o solo ser menor do que a presso atmosfrica sobre a gua.02) A diferena dos tempos de aquecimento do solo e da gua ocor-re principalmente devido diferena dos valores dos calores espe-cficos entre os dois.04) Os ventos peridicos, chamados de mones, ocorrem devido a um processo muito similar ao da brisa martima, entretanto eles so restritos ao litoral indiano.08) Os fenmenos das mars so uma consequncia da brisa ma-rtima.16) A variao da densidade do ar, em funo da temperatura em que o ar se encontra, um dos fenmenos fsicos fundamentais para a ocorrncia das brisas martimas.


(UNITAU/SP-2014.1) - ALTERNATIVA: CO Sol a principal fonte de calor que aquece a Terra diariamente. O processo fsico por meio do qual a energia proveniente do Sol chega a Terra na forma de calor a) conveco.b) conduo.*c) irradiao.d) contato direto.e) conexo.

(VUNESP/UFSCar-2014.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: AUma lana de cobre temperatura de 25 C colocada no interior de um recipiente contendo gua a 60 C. Aps certo intervalo de tempo, observa-se que a lana de cobre e a gua, ao final do pro-cesso de transmisso de energia denominado*a) conduo, entram em equilbrio trmico.b) conveco, entram em equilbrio trmico.c) radiao, entram em equilbrio trmico.d) conduo, apresentam temperaturas diferentes.e) conveco, apresentam temperaturas diferentes.

(FUVEST/SP-2014.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTOUm continer com equipamentos cientficos mantido em uma estao de pesquisa na Antrtida. Ele feito com material de boa isolao trmica e possvel, com um pequeno aquecedor eltri-co, manter sua temperatura interna constante, T i = 20 C, quando a temperatura externa Te = 40 C. As paredes, o piso e o teto do

continer tm a mesma espessura, = 26 cm, e so de um mesmo material, de condutividade trmica k = 0,05 J/(s.m.C). Suas dimen-ses internas so 2 x 3 x 4 m3. Para essas condies, determinea) a rea A da superfcie interna total do continer;b) a potncia P do aquecedor, considerando ser ele a nica fonte de calor;c) a energia E, em kWh, consumida pelo aquecedor em um dia.

Note e adote:

A quantidade de calor por unidade de tempo () que flui atra-vs de um material de rea A, espessura e condutividade trmica k, com diferena de temperatura T entre as faces do material, dada por: = kAT/ .

RESPOSTA FUVEST/SP-2014.1:a) A = 52 m2 b) P = 600 W c) E = 14,4 kWh

VESTIBULARES 2014.2

(UNIFOR/C

Documents

Física - Termofísica - Questões de Vestibulares de 2014