01 Exercícios sobre calorimetria

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1 FÍSICA Termologia Professor Becali 01 Exercícios sobre calorimetria 01. (FUVEST) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma caloria alimentar (1kcal) corresponde, aproximadamente, a 4,0 x 10 3 J. Para nos mantermos saudáveis, quantas calorias alimentares devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos? a) 33 b) 120 c) 2,6x10 3 d) 4,0 x10 3 e) 4,8 x (MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºc, pode-se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é: a) 500 b) 600 c) 700 d) 800 e) (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-SC, ocorreu uma queda de temperatura de 8,0ºC. (Zero Horas 04/11/1994) Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/gºc, a quantidade de calor liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0ºC, em cal, é: a) 8,0 b) 125 c) 4000 d) 8000 e) (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c. METAL c(cal/gºc) m(g) Alumínio 0, Ferro 0, Cobre 0, Prata 0, Chumbo 0,

2 O objeto que tem maior capacidade térmica é o de: a) alumínio b) ferro c) chumbo d) prata e) cobre 05. (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gºc) de 1,2kg é colocado num forno até atingir o equilíbrio térmico. Nessa situação, o bloco recebeu cal. A variação da temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é de: a) 60ºF b) 115ºF c) 207ºF d) 239ºF e) 347ºF 06. (MACKENZIE) Quando misturamos 1,0kg de água de água (calor específico sensível = 1,0cal/g C) a 70 com 2,0kg de água a 10 C, obtemos 3,0kg de água a: a) 10 C b) 20 C c) 30 C d) 40 C e) 50 C 07. (UFSM - RS) Um corpo de 400g e calor específico sensível de 0,20cal/g C, a uma temperatura de 10 C, é colocado em contato térmico com outro corpo de 200g e calor específico sensível de 0,10cal/g C, a uma temperatura de 60 C. A temperatura final, uma vez estabelecido o equilíbrio térmico entre os dois corpos, será de: a) 14 C b) 15 C c) 20 C d) 30 C e) 40 C 08. (FUVEST) Num calorímetro contendo 200g de água a 20 C coloca-se uma amostra de 50g de um metal a 125 C. Verifica-se que a temperatura de equilíbrio é de 25 C. Desprezando o calor absorvido pelo calorímetro, o calor específico sensível desse metal, em cal/g C, vale: a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 0,80 e) 1,0

3 09. (VEST - RIO - RJ) Um confeiteiro, preparando um certo tipo de massa, precisa de água a 40 C para obter melhor fermentação. Seu ajudante pegou água da torneira a 25 C e colocou-a para aquecer num recipiente graduado de capacidade térmica desprezível. Quando percebeu, a água fervia e atingia o nível 8 do recipiente. Para obter a água na temperatura de que precisa, deve acrescentar, no recipiente, água da torneira até o seguinte nível: a) 18 b) 25 c) 32 d) 40 e) (PUCCAMP) Uma barra de cobre de massa 200g é retirada do interior de um forno, onde estava em equilíbrio térmico, e colocada dentro de um recipiente de capacidade térmica 46cal/ C que contém 200g de água a 20 C. A temperatura final de equilíbrio é de 25 C. A temperatura do forno, em C, é aproximadamente igual a: Dado: C Cu = 0,03 cal/g C a) 140 b) 180 c) 230 d) 280 e) 300 Resolução: 01 - C 02 - E 03 - D 04 - E 05 - C 06 - C 07 - C 08 - B 09 - D 10 - C

4 02 - GASES PERFEITOS 01. (UNIVALI-SC) O comportamento de um gás real aproxima-se do comportamento de gás ideal quando submetido a: a) baixas temperaturas e baixas pressões. b) altas temperaturas e altas pressões. c) baixas temperaturas independentemente da pressão. d) altas temperaturas e baixas pressões. e) baixas temperaturas e altas pressões. 02. (MACKENZIE) Se a pressão de um gás confinado é duplicada à temperatura constante, a grandeza do gás que duplicara será: a) a massa b) a massa específica c) o volume d) o peso e) a energia cinética 03. (UFU-MG) As grandezas que definem completamente o estado de um gás são: a) somente pressão e volume b) apenas o volume e a temperatura. c) massa e volume. d) temperatura, pressão e volume. e) massa, pressão, volume e temperatura ,0 mols de oxigênio estão num balão de gás. Há um vazamento e escapam 8,0 x moléculas de oxigênio. Considerando que o número de Avogadro é 6,02 x 10 23, a ordem de grandeza do número de moléculas que restam no balão é: a) b) c) d) e) (FUVEST) Dois balões esféricos A e B contêm massas iguais de um mesmo gás ideal e à mesma temperatura. O raio do balão A é duas vezes maior do que o raio do balão B. Sendo p A e p B as pressões dos gases nos balões A e B. Pode-se afirmar que pa / p B é igual a: a) 1/4 b)1/2 c) 1/8 d) 1/16 e) 2

5 06. (PUCCAMP) Um gás perfeito é mantido em um cilindro fechado por um pistão. Em um estado A, as suas variáveis são: p A = 2,0 atm; V A = 0,90 litros; q A = 27 C. Em outro estado B, a temperatura é q B = 127 C e a pressão é p B = 1,5 atm. Nessas condições, o volume V B, em litros, deve ser: a) 0,90 b) 1,2 c) 1,6 d) 2,0 e) 2,4 07. (UNIP - SP) Uma dada massa de um gás perfeito está a uma temperatura de 300K, ocupando um volume V e exercendo uma pressão p. Se o gás for aquecido e passar a ocupar um volume 2V e exercer uma pressão 1,5p, sua nova temperatura será: a) 100K b) 300K c) 450K d) 600K e) 900K 08. (FUVEST) Um congelador doméstico ("freezer") está regulado para manter a temperatura de seu interior a -18 C. Sendo a temperatura ambiente igual a 27 C (ou seja, 300K), o congelador é aberto e, pouco depois, fechado novamente. Suponha que o "freezer" tenha boa vedação e que tenha ficado aberto o tempo necessário para o ar em seu interior ser trocado por ar ambiente. Quando a temperatura do ar no "freezer" voltar a tingir -18 C, a pressão em seu interior será: a) cerca de 150% da pressão atmosférica; b) cerca de 118% da pressão atmosférica; c) igual à pressão atmosférica; d) cerca de 85% da pressão atmosférica; e) cerca de 67% da pressão atmosférica. 09. (MACKENZIE) Certa massa de um gás ideal sofre uma transformação na qual a sua temperatura em graus Celsius é duplicada, a sua pressão é triplicada e seu volume é reduzido à metade. A temperatura do gás no seu estado inicial era de: a) 127K b) 227K c) 273K d) 546K e) 818K 10. (FUVEST) Um balão de vidro indilatável contém 10g de oxigênio a 77 C. Este balão poderá suportar, no máximo, uma pressão interna três vezes superior à que está submetido. Se a temperatura do gás for reduzida a 27 C, a máxima quantidade de oxigênio que ainda pode ser introduzida no balão, nesta temperatura, é de: a) 25g b) 30g c) 40g d) 60g e) 90g Resolução: 01 - D 02 - B 03 - D 04 - D 05 - C 06 - C 07 - E 08 - D 09 - D 10 - A

6 03 - Mudança de estado 01. A fusão de uma substância pura, sob pressão constante, é uma transformação: a) endotérmica e isocórica b) endotérmica e isotérmica c) exotérmica e isométrica d) exotérmica e isotérmica e) n.d.a. 02. (FMSC-SP) A formação de gelo no inverno constitui um fator que: a) dificulta a continuação da queda de temperatura; b) favorece a queda de temperatura; c) não se pode prever como irá influir no clima; d) não tem influência na queda de temperatura; e) torna os efeitos do inverno muito mais rigorosos. 03. (PUC-MG) Para fundir 100g de gelo a 0ºC, precisa-se 8000 cal e, para aquecer de 10ºC 100g de água, precisa-se de 1000 cal. Quantas calorias serão necessárias para transformar 200g de gelo a 0ºC em água a 20ºC? a) cal b) cal c) cal d) cal e) cal Para as questões 04 e 05 Um cubo de 1,0kg de gelo acha-se no interior de um recipiente de alumínio, de massa 2,0kg, ambos inicialmente a -10 C. Através de um aquecedor com potência de 1,0kW, o gelo é aquecido, transformando-se em vapor a 100 C, sob pressão normal. Dados: Calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g C Calor específico sensível da água = 1,0 cal/g C Calor específico sensível do alumínio = 0,215 cal/g C Calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g Calor específico latente de vaporização da água = 539 cal/g Equivalente mecânico da caloria = 4,18 J/cal 04. Nessa transformação, a quantidade de calor fornecida ao sistema é de, aproximadamente: a) 156kcal b) 593kcal c) 771 kcal d) 829 kcal e) 1000 kcal 05. Nesta transformação, o aquecedor deverá permanecer ligado por aproximadamente: a) 8,0 min b) 15 min c) 28 min d) 54 min e) 96 min

7 06. (UNIP-SP) O calor específico latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. Para fundir uma massa de gelo de 80g, sem variação de temperatura, a quantidade de calor latente necessária é de: a) 1,0 cal b) 6,4 cal c) 1,0 kcal d) 64 kcal e) 6, cal 07. (FUVEST - FGV - SP) Dispõe-se de água a 80 C e gelo a 0 C. Deseja-se obter 100gramas de água a uma temperatura de 40 C (após o equilíbrio), misturando água e gelo em um recipiente isolante e com capacidade térmica desprezível. Sabe-se que o calor específico latente de fusão do gelo é 80 cal/g e o calor específico sensível da água é 1,0 cal/g C. A massa de gelo a ser utilizada é: a) 5,0g b) 12,5g c) 25g d) 33g e) 50g 08. Considere um copo contendo uma massa M de água pura, à temperatura de 20 C. Um bloco de gelo de massa 50g e a uma temperatura de -20 C é colocado dentro da água do copo. Admita que o sistema gelo-água esteja isolado termicamente do ambiente externo e que o copo tenha capacidade térmica desprezível. São dados: (1) Calor específico sensível do gelo = 0,50 cal/g C (2) Calor específico sensível da água = 1,0 cal/g C (3) Calor específico latente de fusão do gelo = 80 cal/g Sabendo que a temperatura final de equilíbrio térmico é de 10 C, concluímos que M é igual a: a) 2, g b) 4, g c) 4, g d) 5, g e) 1, g 09. (ITA) Num dia de calor, em que a temperatura ambiente era de 30 C, João pegou um copo com volume de 200cm 3 de refrigerante à temperatura ambiente e mergulhou nele dois cubos de gelo de massa 15g cada um. Se o gelo estava à temperatura de -4,0 C e derreteu-se por completo e supondo que o refrigerante tem o mesmo calor específico sensível da água, a temperatura final da bebida de João ficou sendo aproximadamente de: Dado: densidade absoluta da água = 1,0 g/cm 3 a) 0 C b) 12 C c) 15 C d) 20 C e) 25 C 10. (EN - RJ) Uma barra de gelo de massa 100g a -20 C é colocada num recipiente com 15g de água líquida a 10 C. Sabe-se que o calor específico sensível do gelo vale 0,55 cal/g C, o calor específico latente de fusão do gelo, 80 cal/g e o calor específico sensível da água líquida, 1,0 cal/g C. A temperatura de equilíbrio será, em C, igual a: a) -10 b) 0 c) +10 d) +20 e) n.d.a. Resolução: 01 - B 02 - A 03 - B 04 - C 05 - D 06 - E 07 - C 08 - D 09 - C 10 - B

8 04 - Termodinâmica Para as questões 01 e 02 Em uma transformação isotérmica, mantida a 127 C, o volume de certa quantidade de gás, inicialmente sob pressão de 2,0 atm, passa de 10 para 20 litros. Considere a constante dos gases R, igual a 0,082 atm.r/mol. K. 01. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto: 01) O produto nr varia entre 0,10atm. R/K e 0,050atm. R/K. 02) A pressão final do gás foi de 1,0atm. 04) A densidade do gás permaneceu constante. 08) O produto nr tem um valor constante de 0,050atm. R/K. 16) O produto nr tem um valor constante de 50atm.cm 3 /K. 32) A densidade final do gás foi de 50% do valor inicial. 02. (UFBA) Tendo em vista a transformação gasosa acima descrita, assinale o que for correto: 01) Na transformação, a densidade do gás é diretamente proporcional à pressão. 02) A energia interna permaneceu constante. 04) O sistema trocou calor com o meio ambiente. 08) Como a temperatura permaneceu constante, o sistema não trocou calor com o meio ambiente. 16) A energia interna aumentou. 32) A quantidade de calor recebida é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão. 64) A quantidade de calor trocado e o trabalho realizado são ambos nulos. 03. (ACAFE-SC) Um gás ideal recebe calor e fornece trabalho após uma das transformações: a) adiabática e isobárica. b) isométrica e isotérmica. c) isotérmica e adiabática. d) isobárica e isotérmica. e) isométrica e adiabática. 04. (FEI) Numa transformação de um gás perfeito, os estados final e inicial acusaram a mesma energia interna. Certamente: a) a transformação foi cíclica. b) a transformação isométrica. c) não houve troca de calor entre o gás e o ambiente. d) são iguais as temperaturas dos estados inicial e final. e) não houve troca de trabalho entre o gás e o meio. 05. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece 1000cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J) a) 1000J b) +2000J c) 4000J d) +4000J e) +7000J

9 06. (CEFET - PR) O 2 princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: "É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e convertê-lo integralmente em trabalho." Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que: a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%; b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente; c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas; d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria; e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0 C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho. 07. (UFPF - RS) Um ciclo de Carnot trabalha entre duas fontes térmicas: uma quente em temperatura de 227 C e uma fria em temperatura -73 C. O rendimento desta máquina, em percentual, é de: a) 10 b) 25 c) 35 d) 50 e) (EN - RJ) Um motor térmico recebe calorias de uma fonte quente mantida a 227 C e transfere parte dessa energia para o meio ambiente a 24 C. Qual o trabalho máximo, em calorias, que se pode esperar desse motor? a) 552 b) 681 c) 722 d) 987 e) n.d.a. 09. (UNIVALI - SC) Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. o calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente: a) 500 e b) 700 e c) e d) e 800 e) e (UNAMA) Um motor de Carnot cujo reservatório à baixa temperatura está a 7,0 C apresenta um rendimento de 30%. A variação de temperatura, em Kelvin, da fonte quente a fim de aumentarmos seu rendimento para 50%, será de: a) 400 b) 280 c) 160 d) 560 Resolução: pontos (corretas 02 e 32) (corretas 01,02,04 e 32) 03 - D 04 - D 05 A 06 - D 07 - E 08 - A 09 D 10 - C

10 05 - Exercícios sobre termometria Testes: 01. (FAFIPAR) Existem duas escalas termométricas que só admitem temperaturas positivas. São elas: a) Celsius e Fahrenheit. b) Fahrenheit e Kelvin. c) Kelvin e Rankine. d) Rankine e Reaumur. e) Reaumur e Celsius. 02. (ITA) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit? a) 33ºF b) 60ºF c) 92ºF d) 108ºF e) 140ºF 03. (FIA-SP) Um termômetro foi graduado segundo uma escala arbitrária X, de tal forma que as temperaturas 10ºX e 80ºX correspondem a 0ºC e 100ºC, respectivamente. A temperatura em X que corresponde a 50ºC é: a) 40ºX b) 45ºX c) 50ºX d) 55ºX e) 60ºX 04. (UF-Londrina) Uma escala termométrica E adota os valores 10ºE para o ponto de gelo e 240ºE para o ponto de vapor. Qual a indicação que na escala E corresponde a 30ºC? a) 55ºE b) 65ºE c) 66ºE d) 54ºE e) 38ºE 05. (MACKENZIE) Um turista brasileiro sente-se mal durante a viagem e é levado inconsciente a um hospital. Após recuperar os sentidos, sem saber em que local estava, é informado de que a temperatura de seu corpo atingira 104 graus, mas que já caíra de 5,4 graus. Passado o susto, percebeu que a escala termométrica utilizada era a Fahrenheit. Desta forma, na escala Celsius, a queda de temperatura de seu corpo foi de: a) 1,8ºC b) 3,0ºC c) 5,4ºC d) 6,0ºC e) 10,8ºC 06. (UNIBAN-SP) Ao utilizar um termômetro de mercúrio para medir a temperatura de uma pessoa, um médico percebeu que a escala do instrumento estava apagada entre os valores 36,5ºC 40ºC. Para saber a temperatura do paciente, o medico mediu o comprimento da escala do instrumento (de 35ºC a 45 C), encontrando 5,0cm. Em seguida mediu a altura da coluna de mercúrio correspondente à temperatura da pessoa, encontrando 1,5cm. Qual a temperatura determinada pelo médico? a) 18ºC b) 26ºC c) 24ºC d) 30ºC e) 38ºC

11 07. A escala de temperatura Fahrenheit foi inventada pelo cientista alemão Daniel Gabriel Fahrenheit ( ). Ele teria usado para 0 F a temperatura do dia mais frio de 1727, na Islândia, marcada por um amigo e para 100 F a temperatura do corpo da sua esposa, num determinado dia. Se isso é verdade, então: a) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura atingiu marcas inferiores a -20 C; b) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura não atingiu marcas inferiores a -10 C; c) nesse dia, a sua esposa estava com febre; d) nesse dia, a sua esposa estava com a temperatura inferior à normal (37 C); e) é impossível, pois 100 F corresponde a uma temperatura superior à máxima possível para o ser humano. 08. (MACKENZIE) Ao nível do mar, mediante os termômetros, um graduado da escala Celsius e outro na escala Fahrenheit, determinamos a temperatura de certa massa de água líquida. A diferença entre as leituras dos dois termômetros é 100. A temperatura dessa massa de água na escala Kelvin é: a) 85K b) 108K c) 273K d) 358K e) 438K 09. (FATEC - SP) Certo dia, um viajante verificou que a temperatura local acusava X F. Se a escala utilizada tivesse sido a Celsius, a leitura seria 52 unidades mais baixa. Essa temperatura é: a) agradável b) 50 C c) 84 C d) 100 C e) acima de 100 C 10. (MACLENZIE) O quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na escala Celsius excede em 6 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Fahrenheit. Esta temperatura, medida na escala Kelvin, é de: a) 50K b) 223K c) 273K d) 300K e) 323K Resolução: 01 - C 02 - D 03 - B 04 - B 05 - B 06 - E 07 - C 08 - D 09 - A 10 - E

12 06 - Transmissão de calor 01. Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente vedada. a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico? b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente? Explique sua resposta. 02. (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção b) radiação e condução c) convecção e radiação d) condução e convecção e) condução e radiação 03. (UFES) Para resfriar um líquido, é comum colocar a vasilha que o contém dentro de um recipiente com gelo, conforme a figura. Para que o resfriamento seja mais rápido, é conveniente que a vasilha seja metálica, em vez de ser de vidro, porque o metal apresenta, em relação ao vidro, um maior valor de: a) condutividade térmica b) calor específico c) coeficiente de dilatação térmica d) energia interna e) calor latente de fusão. 04. (UNIFENAS) A transmissão de calor por convecção só é possível: a) no vácuo b) nos sólidos c) nos líquidos d) nos gases e) nos fluidos em geral. 05. (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: a) convecção do ar aquecido b) condução do calor c) irradiação da luz e do calor d) reflexão da luz e) polarização da luz.

13 06. Assinale a alternativa correta: a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo. b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução. c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido. d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos. e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica inclusive em matérias no estado sólido. 07. (FAPIPAR - PR) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico: a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro; c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira; d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor; e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor. 08. (FMABC - SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado "efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que: a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor; b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor; c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor; e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor. 09. (UNITAU - SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que "o carro parece um forno". Esse fato se dá porque: a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor; b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas; c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar; d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora; e) n.d.a. 10. (MACKENZIE) Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidades SI, respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície pelo vidro e pelo tijolo é: a) 200 b) 300 c) 500 d) 600 e) 800 Resolução: 01 - a) A condução não ocorre no vácuo. b) Aumenta, pois há transformação de energia mecânica em térmica D 03 - A 04 - E 05 - A 06 - C 07 - D 08 - A 09 - A 10 - D

14 07 - Dilatação térmica 01. (PUC-SP) A tampa de zinco de um frasco de vidro agarrou no gargalo de rosca externa e não foi possível soltá-la. Sendo os coeficientes de dilatação linear do zinco e do vidro, respectivamente, iguais a ºC -1 e 8, ºC -1, como proceder? Justifique sua resposta. Temos à disposição um caldeirão com água quente e outro com água gelada. 02. (UEL-PR) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5 ºC -1. Os trilhos de uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de: a) 0,40 cm b) 0,44 cm c) 0,46 cm d) 0,48 cm e) 0,53 cm 03. (MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento aumenta de 2, mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC, é: a) 0,23mm b) 0,32 mm c) 0,56 mm d) 0,65 mm e) 0,76 mm 04. (UELON-PR) O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 0,60% quando sua temperatura varia de 200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse metal, em ºC -1,vale: a) 1, b) 3, c) 1, d) 3, e) 3, (UNIRIO) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200cm 3 para 206cm 3, quanto sua temperatura aumenta de 20ºC para 520ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10cm de comprimento a 20ºC, for aquecido até a temperatura de 520ºC, então seu comprimento em centímetro passará a valer: a) 10,1 b) 10,2 c) 10,3 d) 10,6 e) 11,2 06. (UDESC) Um recipiente para líquidos com capacidade para 120 litros, é completamente cheio a uma temperatura de 10 C. Esse recipiente é levado para um local onde a temperatura é de 30 C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido igual a 1,2 x 10-3 ( C) -1, e considerando desprezível a variação de volume do recipiente, a quantidade de líquido derramado em litros é: a) 0,024 b) 0,24 c) 2,88 d) 4,32 e) 5,76

15 07. (FEI) Um recipiente, cujo volume é de 1 000cm 3, a 0 C, contém 980cm 3 de um líquido à mesma temperatura. O conjunto é aquecido e, a partir de uma certa temperatura, o líquido começa a transbordar. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação cúbica do recipiente vale 2, C -1 e o do líquido vale 1, C -1, pode-se afirmar que a temperatura no início do transbordamento do líquido é, aproximadamente: a) 6,0 C b) 12 C c) 21 C d) 78 C e) 200 C 08. (MACKENZIE) A massa específica de um sólido é 10,00g. cm -3 a 100 C e 10,03g. cm -3 a 32ºF. O coeficiente de dilatação linear do sólido é igual a: a) 5, C -1 b) C -1 c) C -1 d) C -1 e) C (ITA) Um bulbo de vidro cujo coeficiente de dilatação linear é 3 x 10-6 C -1 está ligado a um capilar do mesmo material. À temperatura de -10,0 C a área da secção do capilar é 3,0 x 10-4 cm 2 e todo o mercúrio, cujo coeficiente de dilatação volumétrico é 180 x 10-6 C -1, ocupa o volume total do bulbo, que a esta temperatura é 0,500cm 3. O comprimento da coluna de mercúrio a 90,0 C será: a) 270mm b) 257mm c) 285mm d) 300mm e) 540mm 10. (UNIRIO) Um industrial propôs construir termômetros comuns de vidro, para medir temperaturas ambientes entre 1 C e 40 C, substituindo o mercúrio por água destilada. Cristóvão, um físico, se opôs, justificando que as leituras no termômetro não seriam confiáveis, porque: a) a perda de calor por radiação é grande; b) o coeficiente de dilatação da água é constante no intervalo de 0 C a 100 C; c) o coeficiente de dilatação da água entre 0 C e 4 C é negativo; d) o calor específico do vidro é maior que o da água; e) há necessidade de um tubo capilar de altura aproximadamente 13 vezes maior do que o exigido pelo mercúrio. Resolução: 01 - Deve-se mergulhar a tampa do frasco na água quente. O zinco irá dilatar mais que o vidro, soltando-se do gargalo E 03 - B 04 - A 05 - A 06 - C 07 - C 08 - B 09 - C 10 - C