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Exercıcios Objetivos

1. (06/2009) Um turista, ao descer no aeroportode Londres, observa que o valor da tempera-tura indicada por um termometro graduado naescala Fahrenheit supera em 40 o valor da in-dicacao de outro termometro graduado na es-cala Celsius. A temperatura em Londres erade

(a) 10oC

(b) 14oC

(c) 20oC

(d) 24oC

(e) 28oC

2. (06/2009) A massa total da mistura de gelo emfusao e agua no estado lıquido, a temperaturade 0 oC, contida no interior de um calorımetroideal de capacidade termica desprezıvel, e de200 g. Ao colocarmos, no interior desse ca-lorımetro, 400 g de agua liquida a temperaturade 100 oC, o equilıbrio termico se estabelece em30 oC. A massa de gelo, na mistura inicial, eradeDados: Calor especıfico da agua lıquida = 1cal/(g.oC)Calor latente de fusao da agua = 80 cal/g

(a) 135 g

(b) 225 g

(c) 275 g

(d) 295 g

(e) 315 g

3. (12/2009) Um termometro graduado na escalaCelsius (oC) e colocado juntamente com doisoutros, graduados nas escalas arbitrarias A(oA) e B (oB), em uma vasilha contendo gelo(agua no estado solido) em ponto de fusao, aonıvel do mar. Em seguida, ainda ao nıvel domar, os mesmos termometros sao colocados emuma outra vasilha, contendo agua em ebulicao,ate atingirem o equilıbrio termico. As medi-das das temperaturas, em cada uma das ex-periencias, estao indicadas nas figuras 1 e 2,respectivamente.

Para uma outra situacao, na qual o termometrograduado na escala A indica 17oA, o

termometro graduado na escala B e o graduadona escala Celsius indicarao, respectivamente,

(a) 0oB e 7oC

(b) 0oB e 10oC

(c) 10oB e 17oC

(d) 10oB e 27oC

(e) 17oB e 10oC

4. (12/2009) Paulo comprou um aquecedoreletrico, de especificacoes 5 000 W - 220 V,provido de um reservatorio de volume 100 li-tros. Seu rendimento e 80 %. Estando comple-tamente cheio com agua e ligado corretamente,o tempo necessario para se aquecer essa aguade 20 oC eDados: massa especıfica da agua = 1g/cm3;calor especıfico da agua = 1 cal/(g · oC) e1cal = 4, 2J

(a) 15 minutos

(b) 28 minutos

(c) 35 minutos

(d) 45 minutos

(e) 90 minutos

5. (12/2009) Uma chapa metalica de area 1m2, aosofrer certo aquecimento, dilata de 0, 36mm2.Com a mesma variacao de temperatura, umcubo de mesmo material, com volume inicialde 1dm3, dilatara

(a) 0, 72mm3

(b) 0, 54mm3

(c) 0, 36mm3

(d) 0, 27mm3

(e) 0, 18mm3

6. (06/2010) Uma placa de alumınio (coeficientede dilatacao linear do alumınio = 2·10−5oC−1),com 2, 4m2 de area a temperatura de −20oC,foi aquecido a 176oF . O aumento de area daplaca foi de

(a) 24cm2

(b) 48cm2

(c) 96cm2

(d) 120cm2

(e) 144cm2

7. (12/2010) A 20 oC, o comprimento de umahaste A e 99% do comprimento de outra hasteB, a mesma temperatura. Os materiais das has-tes A e B tem alto ponto de fusao e coeficien-tes de dilatacao linear respectivamente iguaisαA = 10 · 10−5oC−1 e αB = 9, 1 · 10−5oC−1.A temperatura em que as hastes terao o mesmocomprimento sera

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(a) 970oC

(b) 1120 oC

(c) 1270oC

(d) 1770oC

(e) 1830oC

8. (12/2010)

Calor especıfico da agua lıquida = 1 cal/(goC)Densidade da agua lıquida = 1,0 g/cm3

Calor especıfico da agua solida (gelo) = 0,50 cal/(goC)Calor latente de fusao da agua = 80 cal/gCapacidade termica do recipiente = 50 cal/ oC

Durante a realizacao de certo experimento, umpesquisador necessitou de agua lıquida a 0oC.Para obte-la, pegou um recipiente contendo 400cm3 de agua, que estava no interior de um re-frigerador, a temperatura de 5oC. Em seguida,dispondo de “pedrinhas”de gelo (agua solida) a- 20oC, com 5,0 g de massa cada uma, mistu-rou algumas delas a agua do recipiente e atin-giu o seu objetivo. Desprezando-se as possıveistrocas de calor com o meio ambiente e conside-rando os dados da tabela acima, conclui-se queo numero mınimo de “pedrinhas”de gelo mistu-radas a agua do recipiente foi

(a) 3

(b) 5

(c) 15

(d) 36

(e) 45

9. (06/2011) Em uma experiencia no laboratoriode Fısica, observa-se que um bloco metalico de0,15 kg de massa, ao receber 1530 cal, varia suatemperatura de 68oF para 122oF. O calor es-pecıfico da substancia que constitui esse corpoe

(a) 0,19 cal/(g.oC)

(b) 0,23 cal/(g.oC)

(c) 0,29 cal/(g.oC)

(d) 0,34 cal/(g.oC)

(e) 0,47 cal/(g.oC)

10. (12/2011) Certo estudante, em um laboratoriode Fısica, na Inglaterra, realizou uma ex-periencia que envolvia trocas de calor. Duranteuma parte do trabalho, teve de aquecer umcorpo de massa 1,00 kg, constituıdo de uma ligade alumınio, cujo calor especıfico e c = 0,215cal/(g.oC). A temperatura do corpo variou de212 oF ate 392 oF. Considerando que 1 calo-ria = 4,2 J, a energia termica recebida por essecorpo foi aproximadamente

(a) 160 kJ

(b) 90 kJ

(c) 40 kJ

(d) 16 kJ

(e) 9 kJ

11. (12/2011) Um estudante, no laboratorio deFısica de sua escola, forneceu calor a um corpode massa 50 g, utilizando uma fonte termicade potencia constante. Com as medidas obti-das, construiu o grafico ao lado, que representaa quantidade de calor ∆Q recebida pelo corpoem funcao de sua temperatura t. Analisando ografico, pode-se afirmar que o calor especıfico,no estado solido e o calor latente de vaporizacaoda substancia que constitui o corpo, valem, res-pectivamente,

(a) 0,6 cal/(g.oC) e 12 cal/g

(b) 0,4 cal/(g.oC) e 12 cal/g

(c) 0,4 cal/(g.oC) e 6 cal/g

(d) 0,3 cal/(g.oC) e 12 cal/g

(e) 0,3 cal/(g.oC) e 6 cal/g

12. (06/2012) A diferenca entre as temperaturas deebulicao do alcool etılico e do eter etılico, sobpressao de 1,0 atm, e 78,0oF. Sabendo-se quea temperatura de ebulicao desse eter e 35,0oC,conclui-se que a temperatura de ebulicao dessealcool e

(a) 8,3oC

(b) 35,3oC

(c) 43,3oC

(d) 78,3oC

(e) 105,4oC

13. (12/2012) Um estudante no laboratorio defısica, por descuido, colocou 200 g de agualıquida (calor especıfico 1 cal/(g.oC)) a 100 oC

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no interior de um calorımetro de capacidadetermica 5 cal/oC, que contem 100 g de agua a20 oC. A massa de agua lıquida a 0 oC, que essealuno devera adicionar no calorımetro, para quea temperatura de equilıbrio termico volte a ser20 oC, e

(a) 900 g

(b) 800 g

(c) 700 g

(d) 600 g

(e) 500 g

14. (12/2012) Uma das caracterısticas meteo-rologicas da cidade de Sao Paulo e a grande dife-renca de temperatura registrada em um mesmoinstante entre diversos pontos do municıpio. Se-gundo dados do Instituto Nacional de Meteo-rologia, a menor temperatura registrada nessacidade foi - 2 oC, no dia 2 de agosto de 1955,embora haja algumas indicacoes, nao oficiais,de que, no dia 24 de agosto de 1898, registrou-se a temperatura de - 4 oC. Em contrapartida,a maior temperatura teria sido 37 oC, medidaem 20 de janeiro de 1999. Considerando-se 100g de agua, sob pressao atmosferica normal, inci-almente a - 4 oC, para chegar a 37 oC, a quanti-dade de Energia Termica que esta massa deverareceber e

AguaCalor latente de Calor especıfico, no Calor especıfico, no

fusao (Lf ) estado solido (c) estado lıquido (c)80 cal/g 0,50 cal/g oC 1,0 cal/g oC

(a) 11,3 kcal

(b) 11,5 kcal

(c) 11,7 kcal

(d) 11,9 kcal

(e) 12,1 kcal

15. (06/2013) Uma pequena placa de certa ligametalica de coeficiente de dilatacao linearmedio igual a 20 · 10−6oC−1 possui um orifıciode diametro 5,0 mm. Essa placa deve ser presasobre uma superfıcie por meio de um pino dediametro 5,1 mm, inserido nesse orifıcio. Paraque seja possıvel prender essa placa com essepino, nos a aquecemos sem que ocorra a mu-danca do estado de agregacao de seu material.A variacao de temperatura mınima, que devesofrer essa placa, para conseguirmos fixa-la ede

(a) 1 000 oC

(b) 700 oC

(c) 500 oC

(d) 300 oC

(e) 200 oC

16. (06/2013) Estima-se que somente 60% da ener-gia liberada, por efeito Joule, pela resistenciaeletrica de um fogao eletrico, e utilizada paraaquecer a agua contida em uma panela, quandocolocada sobre ela. Se essa resistencia aquece880 g de agua [calor especıfico = 1 cal/(g.◦C)]de 20 ◦C para 80 ◦C, em 7 minutos, quandosubmetida a ddp de 220 V, a intensidade decorrente eletrica que passa por ela eAdote 1 cal = 4,2 J

(a) 3,5 A

(b) 4,0 A

(c) 4,5 A

(d) 5,0 A

(e) 5,5 A

17. (12/2013) Um internauta, comunicando-se emuma rede social, tem conhecimento de que na-quele instante a temperatura em Nova Iorque eθNI = 68oF , em Roma e θRO = 291K e em SaoPaulo, θSP = 25oC. Comparando essas tempe-raturas, estabelece-se que

(a) θNI < θRO < θSP

(b) θSP < θRO < θNI

(c) θRO < θNI < θSP

(d) θRO < θSP < θNI

(e) θNI < θSP < θRO

18. (12/2013) Uma panela de ferro de calor es-pecıfico = 0,1 cal/(g.oC) que esta sobre umarmario de 2,10 m de altura cai no piso da cozi-nha. Admitindo que toda a energia mecanicada panela tenha sido convertida em calor eque 80% dela foi absorvida pela panela, a suaelevacao de temperatura sera deAdote g = 10m/s2 e 1cal = 4, 2J

(a) 0,04 oC

(b) 0,08 oC

(c) 0,12 oC

(d) 0,16 oC

(e) 0,20 oC

19. (12/2014)

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O diagrama acima mostra as transformacoes so-fridas por um gas ideal do estado A ao estadoB. Se a temperatura no estado inicial A valeTA = 300K, entao a temperatura no estado Bvale

(a) 600 K

(b) 800 K

(c) 750 K

(d) 650 K

(e) 700 K

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Gabarito

(1) A

(2) C

(3) B

(4) C

(5) B

(6) C

(7) C

(8) B

(9) D

(10) B

(11) B

(12) D

(13) B

(14) D

(15) A

(16) B

(17) C

(18) A

(19) C

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