RESOLUÇÃO RESOLUÇÃO. Resp. D

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1 10) Antes de medir a temperatura de um paciente, uma enfermeira verifica que o termômetro clínico indica 35 C. Em seguida, usando esse termômetro, ela mede a temperatura do paciente, encontrando o valor de 38 C. Isso significa que: a) o termômetro e o paciente têm a mesma quantidade de calor. b) o paciente e o vidro do termômetro possuem o mesmo coeficiente de dilatação térmica. c) o paciente e o mercúrio do termômetro possuem o mesmo coeficiente de dilatação térmica. d) o termômetro e o paciente estão em equilíbrio térmico à temperatura de 38 C. Resp. D a) F: Calor é o nome da energia transferida devido apenas a diferença de temperatura. Portanto, um corpo não possui calor, mas recebe ou cede calor. b) F: A dilatação não tem nada a ver com a situação. c) F: Idem de ( c). d) V: No equilíbrio térmico cessa a troca de calor. Resp. C 11) O texto a seguir foi extraído de uma matéria sobre congelamento de cadáveres para sua preservação por muitos anos, publicada no jornal O Estado de S. Paulo de Após a morte clínica, o corpo é resfriado com gelo. Uma injeção de anticoagulantes é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração, espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos naturais. O corpo é colocado numa câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim que atinge a temperatura de 321, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça para baixo. Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor indicado de 321 esteja correto e que pertença a uma das escalas, Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode-se concluir que foi usada a escala a) Kelvin, pois trata-se de um trabalho científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema Internacional. b) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só pode ser medido nessa escala. c) Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de temperatura. d) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperaturas. a) F: Os trabalhos científicos usam preferencialmente a escala Kelvin, mas não obrigatoriamente. b) F: O chamado zero absoluto só existe na escala Kelvin. c) V: A menor temperatura na escala Celsius é 273 e na escala Kelvin é 0. d) F: A escala Fahrenheit também possui valores negativos.

2 12) A relação entre as e escalas termométricas Celsius e Fahrenheit é dada pela expressão gráficos abaixo representa a relação entre essas duas escalas? (Desconsidere a opção E) Tc TF Qual dos Resp: A Analisemos a equação: Tc TF 32 5 Tc TF Constatamos que: I Quando TF = 32 F, a temperatura Celsius será zero. II A equação é do primeiro grau em TF, portanto é uma reta. III O coeficiente de TF é positivo, portanto a equação é crescente. 13) O gráfico abaixo nos permite acompanhar o comprimento de uma haste metálica em função de sua temperatura. O coeficiente de dilatação linear do material que constitui essa haste vale (em C -1 ): a) b) c) d) Resp. C

3 Pelo gráfico vemos que: L = 4,02 4,00 m = 0,02 m T = 120 C 20 C = 100 C L0 = 4 m Então: L 0,02 m L L T 5 10 C L. T 4 m 100 C 0 14) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura: À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas abaixo, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe. A) Resfriar apenas o eixo. B) Aquecer apenas o anel. C) Resfriar o eixo e o anel. D) Aquecer o eixo e o anel. Resp: C O material com maior coeficiente de dilatação, é o que dilata mais quando a temperatura é aumentada, e é o que se contrai mais quando a temperatura diminui. a) V: O diâmetro do eixo vai diminuir até poder ser introduzido no anel. b) V: O diâmetro interno do anel vai aumentar c) F: Como o latão se contrai mais que o aço, o diâmetro interno do anel vai diminuir mais que o diâmetro do eixo. d) V: Com o aquecimento, o diâmetro interno do anel vai aumentar mais que o diâmetro do eixo, permitindo que seja feito o encaixe.

4 15) Uma placa metálica de dimensões 10 cm x 20 cm x 0,5 cm tem no centro um furo, cujo diâmetro é 1,00 cm, quando a placa se encontra à temperatura de 20 C. O coeficiente linear de dilatação do metal da placa é 20 x 10 6 ( C 1 ). Quando a temperatura é 520 C, a área do furo: a) Aumenta de 1%. b) Diminui em 1%. c) Aumenta em 2%. d) Diminui de 2%. Resp: C T = 500 C = 20 x 10 6 ( C 1 ) d = 1,00 cm Estamos interessados na porcentagem de variação do orifício e não na sua área final. Vamos usar a própria variação percentual da área da chapa, porque qualquer que seja a forma do orifício, a proporção entre ele e a chapa é sempre a mesma. A A.2. T A A A A A A C 5 10 C Para determinar a porcentagem, multiplicamos o resultado por 100: % A variação da área foi de 2% 16) Uma lâmina bimetálica é constituída de duas placas de materiais diferentes, M 1 e M 2, presas uma à outra. Essa lâmina pode ser utilizada como interruptor térmico para ligar ou desligar um circuito elétrico, como representado, esquematicamente na figura I. Quando a temperatura das placas aumenta, elas dilatam-se e a lâmina curva-se, fechando o circuito elétrico, como mostrado na figura II. A tabela abaixo mostra o coeficiente de dilatação linear de diferentes materiais: Material Aço Alumínio Bronze Cobre Níquel (10 6 C 1 ) Considere que o material M 1 é cobre, e o outro, M 2, deve ser escolhido entre os listados nessa tabela. Para que o circuito seja ligado com o menor aumento de temperatura, o material da lâmina M 2 deve ser o

5 a) aço b) alumínio c) bronze d) cobre a) aço b) alumínio c) bronze d) cobre Resp: B Pela figura vemos que a lâmina de cobre sofreu menor dilatação que a do outro material, portanto a outra é constituída de material com maior coeficiente de dilatação. Para fechar o circuito, a lâmina tem que sofrer uma dilatação L. Sabemos que L = L 0.. T. Todas as lâminas têm o mesmo comprimento inicial (L 0 ). Assim, quanto maior for o valor de, menor terá que ser a variação de temperatura T. Portanto teremos que usar uma lâmina com o maior coeficiente de dilatação, que é o do alumínio. 17) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos: I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível. II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Indique a opção que mostra apenas afirmativas corretas. a) I b) II e III c) III d) I e II Resp. B I) F: Ao contrário, pois com a dilatação da gasolina, em um litro haveria menos massa. II) V: Quanto menor a temperatura, menor o volume. Assim, para preencher um litro seria necessário mais massa do combustível. III) V: Nesse caso a dilatação não traria problemas, porque seria necessário um volume maior para completar a massa necessária.

6 18) O volume ocupado por uma dada amostra de água, em função da temperatura, é dado pelo gráfico abaixo. O gráfico que melhor representa a densidade (d) da água em função da temperatura é (Desconsidere a opção E) Resp. A Vejamos e equação da densidade: m d V Por ela vemos que a densidade e o volume são inversamente proporcionais. Então, a 4 C, como o volume da água é mínimo, a sua densidade é máxima, uma vez que a massa permaneceu constante. Q F Análises D C A C C C B B A

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