11,01 10 N m e 2K. 1, N m e 275K. 11,01 10 N m e 275K. 110,1 10 N m e 2K.

Transcrição

1 1. Fossas abissais ou oceânicas são áreas deprimidas e profundas do piso submarino. A maior delas é a depressão Challenger, na Fossa das Marianas, com metros de profundidade e temperatura da água variando entre 0 C e 2 C. De acordo com o texto, pode-se dizer que a pressão total sofrida por um corpo que esteja a uma altura de 33 m acima do solo dessa depressão e a variação de temperatura na escala absoluta (Kelvin) valem, respectivamente: 8 2 a) 1, N m e 2K. b) c) d) e) ,01 10 N m e 2K , N m e 275K ,01 10 N m e 275K ,1 10 N m e 2K. 2. [...] Ainda existem discordâncias sobre o local ideal para mensurar a temperatura corporal. Pode ser axilar, bucal, timpânico, esofágico, nasofaringeano, vesical e retal. Os locais habitualmente mensurados são: - Axilar: temperatura normal encontra-se entre 35,5 a 37,0 C, com média de 36,0 a 36,5 C. - Bucal: temperatura normal encontra-se entre 36,0 a 37,4 C. - Retal: temperatura normal encontra-se entre 36,0 a 37,5 C. Transformando esses valores para escala Kelvin, a temperatura normal, na região bucal, encontra-se entre: a) 308,0 a 311,5 b) 308,5 a 310,0 c) 309,0 a 310,4 d) 309,0 a 310,5 e) 310,2 a 310,4 3. A temperatura interna de um forno elétrico foi registrada em dois instantes consecutivos por termômetros distintos o primeiro graduado na escala Celsius e o segundo na escala Kelvin. Os valores obtidos foram, respectivamente, iguais a 120 C e 438K. Essa variação de temperatura expressa em Fahrenheit corresponde a: a) 65 b) 72 c) 81 d) Uma temperatura é tal que 18 (dezoito) vezes o seu valor na escala Celsius é igual a 10 (menos dez) vezes o seu valor na escala Fahrenheit. Determine essa temperatura. a) 8 b) 16 c) 32 d) 64 e) Observe na tabela os valores das temperaturas dos pontos críticos de fusão e de ebulição, respectivamente, do gelo e da água, à pressão de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin. Pontos críticos Temperatura C K Fusão Ebulição

2 Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos críticos do gelo e da água, o mercúrio em um termômetro apresenta uma dilatação linear. Nesse termômetro, o valor na escala Celsius correspondente à temperatura de 313 K é igual a: a) 20 b) 30 c) 40 d) Um internauta, comunicando-se em uma rede social, tem conhecimento de que naquele instante a temperatura em Nova Iorque é θni 68 F, em Roma é θro 291K e em São Paulo, θsp 25 C. Comparando essas temperaturas, estabelece-se que: a) θni θro θsp b) θsp θro θni c) θro θni θsp d) θro θsp θni e) θni θsp θro 7. Largamente utilizados na medicina, os termômetros clínicos de mercúrio relacionam o comprimento da coluna de mercúrio com a temperatura. Sabendo-se que quando a coluna de mercúrio atinge 2,0cm, a temperatura equivale a 34 C e, quando atinge 14cm, a temperatura equivale a 46 C. Ao medir a temperatura de um paciente com esse termômetro, a coluna de mercúrio atingiu 8,0cm. A alternativa correta que apresenta a temperatura do paciente, em C, nessa medição é: a) 36 b) 42 c) 38 d) No LHC (Grande Colisor de Hadrons), as partículas vão correr umas contra as outras em um túnel de 27 km de extensão, que tem algumas partes resfriadas a 271,25 C. Os resultados oriundos dessas colisões, entretanto, vão seguir pelo mundo todo. A grade do LHC terá 60 mil computadores. O objetivo da construção do complexo franco-suíço, que custou US$ 10 bilhões e é administrado pelo Cern (Organização Europeia de Pesquisa Nuclear, na sigla em francês), é revolucionar a forma de se enxergar o Universo. A temperatura citada no texto, expressa nas escalas fahrenheit e kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de: a) 456 e 544 b) 456 e 2 c) 520 e 544 d) 520 e 2

3 e) 456 e 2 9. Um termoscópio é um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variação da altura da coluna de um líquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscópio estava submetido era de 10 o C, ele indicava uma altura de 5 mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25 mm, a temperatura era de 15 o C. Quando a temperatura for de 20 o C, a altura da coluna de líquido, em mm, será de: a) 25. b) 30. c) 35. d) 40. e) O gráfico abaixo mostra como estão relacionadas as escalas termométricas Celsius e Fahrenheit. No inverno, a temperatura, na cidade de Nova York, chega a atingir o valor de 10,4 º Na escala Celsius, esse valor corresponde a: a) 12,0. b) 13,6. c) 38,9. d) 42, Dona Maria do Desespero tem um filho chamado Pedrinho, que apresentava os sintomas característicos da gripe causada pelo vírus H 1 N 1 : tosse, dor de garganta, dor nas articulações e suspeita de febre. Para saber a temperatura corporal do filho, pegou seu termômetro digital, entretanto, a pilha do termômetro tinha se esgotado. Como segunda alternativa, resolveu utilizar o termômetro de mercúrio da vovó, porém, constatou que a escala do termômetro tinha se apagado com o tempo, sobrando apenas a temperatura mínima da escala 35 ºC e a temperatura máxima de 42 ºC. Lembrou-se, então, de suas aulas de Termometria do Ensino Médio. Primeiro ela mediu a distância entre as temperaturas mínima e máxima e observou h = 10 cm. Em seguida, colocou o termômetro embaixo do braço do filho, esperou o equilíbrio térmico e, com uma régua, mediu a altura da coluna de mercúrio a partir da temperatura de 35 ºC, ao que encontrou h = 5 cm. Com base no texto, assinale a alternativa CORRETA. a) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 38,5 ºC.

4 b) Pedrinho não estava com febre, pois sua temperatura era de 36,5 ºC. c) Uma variação de 0,7 ºC corresponde a um deslocamento de 0,1 cm na coluna de mercúrio. d) Se a altura da coluna de mercúrio fosse h = 2 cm a temperatura correspondente seria de 34 ºC. e) Não é possível estabelecer uma relação entre a altura da coluna de mercúrio com a escala termométrica. 12. Durante uma temporada de férias na casa de praia, em certa noite, o filho caçula começa a apresentar um quadro febril preocupante. A mãe, para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa um velho termômetro de mercúrio, que não mais apresenta com nitidez os números referentes à escala de temperatura em graus Celsius. Para resolver esse problema e aferir com precisão a temperatura do filho, a mãe decide graduar novamente a escala do termômetro usando como pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da água. Os valores que ela obtém são: 5 cm para o gelo e 25 cm para o vapor. Com essas aferições em mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa que a coluna de mercúrio para de crescer quando atinge a marca de 13 cm. Com base nesse dado, a mãe conclui que a temperatura do filho é de: a) 40,0 ºC b) 39,5 ºC c) 39,0 ºC d) 38,5 ºC e) 38,0 ºC 13. Duas escalas termométricas E 1 e E 2 foram criadas. Na escala E 1, o ponto de fusão do gelo sob pressão de 1 atm (ponto de gelo) corresponde a + 12 e o ponto de ebulição da água sob pressão de 1 atm (ponto de vapor) corresponde a Na escala E 2, o ponto de gelo é Os números x e y são, respectivamente, as medidas nas escalas E 1 e E 2 correspondentes a 16 ºC. Se os números 16, x e y formam, nessa ordem, uma Progressão Geométrica, o ponto de vapor na escala E 2 é: a) 120 b) 99 c) 78 d) 64 e) 57 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O lugar mais frio do mundo Ainda existe um lugar na Terra, onde o homem jamais pisou. Ele se chama Ridge A ( cordilheira A, em inglês), fica 4 mil metros de altitude 30 % mais alto que a cidade de La Paz, na Bolívia e está a 600 quilômetros do Polo Sul. Mas a principal característica desse lugar, que acaba de ser revelado por imagens de satélite, é outra: Ridge A é o ponto mais frio da face da Terra, com temperatura média de 70 graus Celsius negativos. Até então, acreditavase que o lugar mais frio do mundo fosse o lago Vostok, na Antártida, que chegou a registrar 90 graus Celsius negativos. Mas isso foi uma exceção. Na média, Ridge A é muito mais frio do que o lago Vostok ou qualquer outro lugar conhecido, afirma Will Saunders, astrônomo da Universidade de New South Wales e descobridor do lugar. 14. Diferentemente de nós, que usamos a escala de temperatura Celsius, os americanos utilizam a escala de temperatura Fahrenheit. Se esse texto fosse dirigido a estudantes americanos, como seria expressa a temperatura de 70 C? a) 0 F b) 60 F c) 55 F d) 40 F e) 94 F 15. Ao nível do mar, certa pessoa necessitou aquecer 2,0 litros d'agua, utilizando um aquecedor elétrico de imersão, cuja potência útil e constante é igual a 1,0 kw. O termômetro disponibilizado estava calibrado na escala Fahrenheit e, no início do aquecimento, a temperatura indicada era 122 O tempo mínimo necessário para que a água atingisse a

5 temperatura de ebulição foi: a) 1 min 40 s b) 2 min c) 4 min 20 s d) 7 min e) 10 min 16. A partir dos sentidos, o homem começou a ter contato com o mundo físico que o cerca. O médico grego Galeno, no século II a.c., sugeriu que as sensações de quente e frio fossem medidas com base em uma escala de quatro divisões. Após 1300 anos, Harme de Berna desenvolveu uma escala de temperatura baseada nas latitudes terrestres. Galileu, utilizando a expansão do ar, desenvolveu um termoscópio com uma escala mais precisa para leitura, dividida em graus de calor. Com o passar dos tempos e a aquisição de novos conhecimentos, desenvolveram-se termômetros que utilizavam diferentes substâncias - álcool, óleo de linhaça, mercúrio, gás - até os termômetros digitais, sempre acompanhados de diferentes escalas, com maior precisão de leitura, que foram padronizadas e aperfeiçoadas - C e F, por exemplo - até chegar a uma escala de referência, kelvin (K), que possui o zero absoluto. De acordo com o texto, o desenvolvimento do termômetro e das escalas: a) facilitou a leitura da quantidade de energia transferida entre dois corpos. b) permitiu medir temperaturas mais baixas que o zero absoluto. c) permitiu que a indústria de construção de termômetros aperfeiçoasse as escalas. d) aconteceu pela necessidade de o homem comparar qual objeto estava quente ou frio. e) tornou difícil ao homem adquirir conhecimentos para aperfeiçoar a construção de escalas. 17. Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico. As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2, respectivamente. Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17ºA, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente, a) 0ºB e 7ºC b) 0ºB e 10ºC c) 10ºB e 17ºC d) 10ºB e 27ºC

6 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] A pressão total é dada pela soma da pressão atmosférica e a pressão hidrostática: Ptot Patm Ph Sabendo que: 5 Patm 1,01 10 Pa e kg m 8 Ph μgh mp 3 2 h 1,1 10 Pa m s Temos, então: Ptot Patm 1,01 10 Pa 1,1 10 PaPtot 1, Pa A variação de temperatura na escala Kelvin tem a mesma variação na escala Celsius, pois as duas escalas são centígradas, logo ΔT 2C 2 K. Resposta da questão 2: [C] Para achar a temperatura na escala Kelvin adicionar o valor de 273 a estes valores. TK TC 273 Para 36,0 C : TK 36, ,0 K Para 37,4 C : TK 37, ,4 K K T a partir da escala Celsius T C basta Resposta da questão 3: [C] Transformando a primeira temperatura para a escala Kelvin, teremos que: T T 273 1K 1C T K T 1K 393 K Assim, a variação de temperatura em Kelvin é dada pela diferença entre as duas temperaturas. ΔT K ΔTK 45 K Utilizando a relação existente entre a variação de temperatura em Kelvin e Fahrenheit:

7 ΔTK ΔT F ΔTF 5 ΔTF 81F Resposta da questão 4: [B] Sabe-se que, 18 C 10 C 10 F C 18 Assim, C F F 5 F F 10 F F 320 F 16 F Resposta da questão 5: [C] Da relação entre essas duas escalas: TC TK TC 40 C. Resposta da questão 6: [C] A relação entre as três escalas termométricas é dada por: C F 32 K F 32 θni 20 C 9 θ RO 291K 273 K 18 C Logo, a ordem crescente das temperaturas é θ RO θ NI θ SP. Resposta da questão 7: [D] Fazendo a correspondência entre as escalas: T T 34 6 t T 40 C Resposta da questão 8: [B]

8 A equação de conversão entre essas escalas é: F 32 C T Como C = 271,25 C, vem: F ,25 T F 32 54,25 F = ( 54,25 9) = 456,25 F T = 271, = 1,75 K T 2 K. Resposta da questão 9: [E] Como a temperatura varia linearmente com a altura da coluna líquida, podemos escrever: T h (h 5) 200 h 45 mm. T h 25 5 h 5 20 h Resposta da questão 10: [A] A equação de conversão entre as escalas mencionadas é: t t C C 5 tf 32. Substituindo o valor dado: 9 510, t C = 12 C. 9 9 Resposta da questão 11: [A] T T 35 0,5 T 35 3,5 T 38,5 C Resposta da questão 12: [A] A figura mostra os dados.

9 T T 8 Þ Þ 20T 800 Þ T 40 ºC. Resposta da questão 13: [B] Para melhor visualização, coloquemos os dados na figura a seguir. Como os números 16, x e y estão em progressão geométrica (P.G.), temos: x = 16 r e y = 16 r 2, sendo r a razão da P.G. Comparando a escala E 1 com a escala Celsius: x x x x x = 24. Mas: x = 16 r 24 = 16 r r = Como: y = 16 r y = y Comparando a escala E 2 com a escala Celsius: T T T T 2 24 = 75 y T 2 = 99. Resposta da questão 14: [E] Usando a equação de conversão entre essas escalas:

10 TC TF TF 32 T F = 9 (-14) + 32 T F = Resposta da questão 15: [D] Resposta da questão 16: [D] A determinação da temperatura não garante a leitura da quantidade de energia. A opção [A] é falsa. Não existem temperaturas mais baixas que o zero absoluto. A opção [B] é falsa. As escalas de fato foram sendo aperfeiçoadas, mas não pela indústria de construção de termômetros. A opção [C] é falsa. A aquisição de novos conhecimentos permitiu a evolução da termometria. A opção [E] é falsa. Resposta da questão 17: [B]