W / m, do módulo do fluxo de calor por unidade de área que atravessa a. Interbits SuperPro Web

Transcrição

1 1. (Uerj 015) Um mergulhador precisa encher seu tanque de mergulho, cuja capacidade é de 3 1,4 10 m, a uma pressão de 140 atm e sob temperatura constante. O volume de ar, em m 3, necessário para essa operação, à pressão atmosférica de 1 atm, é aproximadamente igual a: a) 1 4 b) 1 c) d) 4. (Ufsm 015) Em 009, foi construído na Bolívia um hotel com a seguinte peculiaridade: todas as suas paredes são formadas por blocos de sal cristalino. Uma das características físicas desse material é sua condutividade térmica relativamente baixa, igual a 6 W / (m C). A figura a seguir mostra como a temperatura varia através da parede do prédio. Qual é o valor, em parede? a) 15. b) 800. c) 100. d) 400. e) W / m, do módulo do fluxo de calor por unidade de área que atravessa a 3. (Ufsm 015) Um dos métodos de obtenção de sal consiste em armazenar água do mar em grandes tanques abertos, de modo que a exposição ao sol promova a evaporação da água e o resíduo restante contendo sal possa ser, finalmente, processado. A respeito do processo de evaporação da água, analise as afirmações a seguir. I. A água do tanque evapora porque sua temperatura alcança 100 C. II. Ao absorver radiação solar, a energia cinética de algumas moléculas de água aumenta, e parte delas escapa para a atmosfera. III. Durante o processo, linhas de convecção se formam no tanque, garantindo a continuidade do processo até que toda a água seja evaporada. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. Página 1 de 9

2 e) I, II e III. 4. (G1 - cftmg 015) Um aluno, ao colocar sua mão sobre o objeto 1, tem a sensação de que o objeto está quente e uma aluna, ao colocar sua mão sobre o objeto, tem a sensação de que o mesmo está frio. O professor analisou essa situação, apresentando as seguintes afirmativas: I. A temperatura da mão do aluno é maior que a do objeto 1. II. A temperatura do objeto é menor que a da mão da aluna. III. O objeto 1 transfere calor para a mão do aluno. IV. O objeto transfere frio para a mão da aluna. Sobre as afirmativas do professor, são corretas apenas a) I e III. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. 5. (Fuvest 014) Um contêiner com equipamentos científicos é mantido em uma estação de pesquisa na Antártida. Ele é feito com material de boa isolação térmica e é possível, com um pequeno aquecedor elétrico, manter sua temperatura interna constante, Ti 0 C, quando a temperatura externa é Te 40 C. As paredes, o piso e o teto do contêiner têm a mesma espessura, ε 6 cm, e são de um mesmo material, de condutividade térmica k 0,05 J / (s m C). Suas dimensões internas são determine m. Para essas condições, a) a área A da superfície interna total do contêiner; b) a potência P do aquecedor, considerando ser ele a única 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 ( Φ ) que flui através de um material de área A, espessura ε k, com diferença de temperatura Δ T entre as faces do material, é dada por: Φ kaδt / ε. 6. (Uece 014) Considere um gás ideal que passa por dois estados, através de um processo isotérmico reversível. Sobre a pressão P e o volume V desse gás, ao longo desse processo, é correto afirmar-se que a) PV é crescente de um estado para outro. b) PV é constante. c) PV é decrescente de um estado para outro. d) PV é inversamente proporcional à temperatura do gás. 7. (Ufpr 014) Considere que num recipiente cilíndrico com êmbolo móvel existem mols de moléculas de um gás A à temperatura inicial de 00 K. Este gás é aquecido até a temperatura de 400 K numa transformação isobárica. Durante este aquecimento ocorre uma reação química e cada molécula do gás A se transforma em duas moléculas de um gás B. Com base nesses dados e nos conceitos de termodinâmica, é correto afirmar que o volume final do recipiente na temperatura de 400 K é: a) 3 vezes menor que o valor do volume inicial. b) de valor igual ao volume inicial. c) vezes maior que o valor do volume inicial. d) 3 vezes maior que o valor do volume inicial. e) 4 vezes maior que o valor do volume inicial. Página de 9

3 8. (Uece 014) Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 4 C para 40 C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que a) sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido. b) sua pressão aumenta. c) sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais. d) sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há trabalho realizado pelo sistema. 9. (Unifor 014) O motor de um automóvel é uma máquina de 4 cilindros, com cada um deles consistindo de um tubo com um pistão que comprime e expande a mistura no seu interior. 3 Suponha que, no início do processo de compressão, em um dos cilindros contenha 00 cm da mistura sob pressão de compressão, a substância reduziu seu volume para 5 1,01 10 N / m e temperatura de 30 C. No final do processo de 3 0 cm e sua pressão variou para 6,00 10 N / m. Considerando a mistura como sendo um gás ideal, podemos afirmar que a temperatura interna no cilindro atingiu: a) 151,50 K b) 11,50 K c) 594,06 K d) 04,50 K e) 73,00 K 10. (Udesc 014) Um sistema fechado, contendo um gás ideal, sofre um processo termodinâmico isobárico, provocando mudança de temperatura de 00 C para 400 C. Assinale a alternativa que representa a razão aproximada entre o volume final e o inicial do gás ideal. a) 1,5 b) 0,5 c) 1,4 d),0 e) 1,0 11. (Cefet MG 014) Página 3 de 9

4 Na construção dos coletores solares, esquematizado na figura acima, um grupo de estudantes afirmaram que o tubo I. é metálico; II. possui a forma de serpentina; III. é pintado de preto; IV. recebe água fria em sua extremidade inferior. E a respeito da caixa dos coletores, afirmaram que V. a base e as laterais são revestidas de isopor; VI. a tampa é de vidro. Considerando-se as afirmações feitas pelos estudantes, aquelas que favorecem a absorção de radiação térmica nesses coletores são apenas a) I e V. b) II e III. c) II e V. d) III e VI. e) IV e V. 1. (Unifor 014) Em 010 o Prêmio Nobel de Física foi dado a dois cientistas de origem russa, André Geim e Konstantin Novoselov, por descobrirem em 004 o grafeno, uma forma revolucionária do grafite. O grafeno apresenta vários aspectos positivo para a tecnologia de hoje, sendo uma delas o melhor condutor de calor. Analise as afirmações abaixo sobre os processos de propagação de calor. I. Convecção: é o processo de transmissão de energia térmica feita de partícula para partícula sem que haja transporte de matéria de uma região para outra. II. Condução: é o processo de transmissão de energia térmica feita por meio do transporte da matéria de uma região para outra. III. Radiação: é o processo que consiste na transmissão de energia térmica por meio de ondas eletromagnéticas. Ocorre tanto no vácuo quanto em outros meios materiais. Analisando as afirmações, é CORRETO apenas o que se afirma em: a) I b) II c) III d) I e III e) II e III 13. (Unifor 014) Para diminuir os efeitos da perda de calor pela pele em uma região muito fria do país, Gabrielle realizou vários procedimentos. Assinale abaixo aquele que, ao ser realizado, minimizou os efeitos da perda de calor por irradiação térmica. a) Fechou os botões das mangas e do colarinho da blusa que usava. b) Usou uma outra blusa por cima daquela que usava. c) Colocou um gorro, cruzou os braços e dobrou o corpo sobre as pernas. Página 4 de 9

5 d) Colocou um cachecol de lã no pescoço e o enrolou com duas voltas. e) Vestiu uma jaqueta jeans sobre a blusa que usava. 14. (G1 - cftmg 014) No senso comum, as grandezas físicas calor e temperatura geralmente são interpretadas de forma equivocada. Diante disso, a linguagem científica está corretamente empregada em a) Hoje, o dia está fazendo calor. b) O calor está fluindo do fogo para a panela. c) A temperatura está alta, por isso estou com muito calor. d) 揙 gelo est? transmitindo temperatura para 醙 ua no copo?. 15. (Ufsm 014) O inverno é caracterizado pela ocorrência de baixas temperaturas, especialmente nas regiões ao sul do Brasil. Por essa razão, é alto o índice de incidência de doenças respiratórias, de modo que a primeira recomendação é manter-se abrigado sempre que possível e agasalhar-se adequadamente. Considerando os aspectos termodinâmicos dos fenômenos envolvidos, analise as afirmações: I. Os aquecedores devem ser mantidos próximos ao piso do ambiente, porque a condutividade térmica do ar é maior quando próxima à superfície da Terra. II. Energia é transferida continuamente entre o corpo e as suas vizinhanças por meio de ondas eletromagnéticas. III. O ato de encolher-se permite às pessoas diminuir sua área exposta ao ambiente e, consequentemente, diminuir a perda de energia. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) I, II e III. 16. (G1 - utfpr 014) Sobre trocas de calor, considere as afirmações a seguir. I. Cobertores são usados no inverno para transmitir calor aos corpos. II. A superfície da Terra é aquecida por radiações eletromagnéticas transmitidas pelo Sol. III. Em geral, as cidades localizadas em locais mais altos são mais frias porque correntes de convecção levam o ar mais frio pra cima. Está correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. Página 5 de 9

6 Gabarito: Resposta da questão 1: Considerando o processo isotérmico e comportamento de gás perfeito para o ar, da equação geral dos gases: pv p0 V , V V m T T0 3 V m. Resposta da questão : [D] De acordo com a equação de Fourier, o fluxo Φ por unidade de área (A) é: Φ k ΔT Φ 400 W/m. A Δx 0,5 0,15 0,1 A Resposta da questão 3: Justificando as incorretas: [I] Incorreta. A evaporação é um processo de vaporização que ocorre abaixo da temperatura de ebulição. [II] Correta. [III] Incorreta. Não ocorre convecção porque a água quente, menos densa, está na superfície, não realizando movimento descendente. Resposta da questão 4: [I] Incorreta. A temperatura da mão do aluno é menor, pois se ele tem a sensação térmica de que o objeto 1 está quente é porque esse objeto transfere calor para suas mãos. [II] Correta. Se ela teve a sensação térmica de que o objeto está frio é porque ela perde transfere calor para ele. Logo, a temperatura do objeto é menor que a da mão dela. [III] Correta. Já justificado em [I]. [IV] Incorreta. Não existe transferência de frio. Resposta da questão 5: a) A área total é igual à soma das áreas das seis faces. A A 5 m. b) Dados: k 5 10 J(s m C); ε 6cm 6 10 m; Ti 0C; Te 40 C. Para manter a temperatura constante, a potência do aquecedor deve compensar o fluxo de calor para o meio. Assim: k A ΔT P Φ 6 10 W ε 6 10 P 0,6 kw. Página 6 de 9

7 c) Da expressão da energia consumida: E P Δt 0,6 4 E 14,4 kwh. Resposta da questão 6: Se o processo é isotérmico, a temperatura é constante. Da equação de Clapeyron: P V n R T P V constante. constante Resposta da questão 7: [E] Dados: T 1 = 00 K; T = 400 K; n 1 = mols; n = n1 = 4 mols. Da equação geral dos gases: p1 V1 p V V1 V V 4 V 1. n T n T Resposta da questão 8: Como as deformações nas paredes do recipiente são desprezíveis, o volume é constante. Considerando comportamento de gás ideal, da lei geral dos gases: p1 V p V T p p 1. T1 T T1 T T p p. 1 1 Resposta da questão 9: ANULADA. Questão anulada pelo gabarito oficial. Nota: a questão é boa e poderia ser utilizada caso o enunciado fosse algo como:... Considerando a mistura como sendo um gás ideal, podemos afirmar que a temperatura interna no cilindro atingiu aproximadamente: Ou... Considerando a mistura como sendo um gás ideal, qual das alternativas mais se aproxima da temperatura interna atingida no cilindro: Dados: V1 00cm ; p1 1,01 10 N / m ; T1 30C 303K; V 0cm ; p 10 N / m. Aplicando a equação geral dos gases: p V1 p V 1, T T T 303 T 300 T 5 1 T 600 K. Resposta da questão 10: Página 7 de 9

8 Dados: T 1 = 00 C = 473 K; T = 400 C = 673 K. Como a transformação é isobárica, aplicando a lei geral dos gases, vem: V1 V V1 V V 673 V 1,4. T T V 473 V Resposta da questão 11: [I] O tubo metálico é para favorecer a condução do calor para a água. [II] O tubo em forma serpentina aumenta o comprimento, favorecendo a absorção. [III] O tubo pintado de preto favorece a absorção. [IV] A água fria entra por baixo para haver convecção. [V] O isolamento é para evitar condução. [VI] O vidro é para evitar a condução para o meio externo. Resposta da questão 1: [I] Incorreta. A convecção envolve movimento de massas causadas pela diferença de densidades provocadas pelas diferenças de temperaturas devido ao diferente aquecimento ou resfriamento das partes do fluido. [II] Incorreta. A condução é o processo de transmissão de energia térmica feita por meio do transporte de matéria de uma região para outra. [III] Correta. Resposta da questão 13: A irradiação depende da temperatura do corpo e da área de exposição. Cruzando os braços e dobrando o corpo sobre as pernas, ela diminuiu essa área de exposição. Resposta da questão 14: Calor é energia térmica em trânsito, fluindo do corpo mais quente para o corpo mais frio. Resposta da questão 15: [D] [I] INCORRETA. Os aquecedores devem ser mantidos próximos ao piso do ambiente para gerar corrente convectiva: o ar quente sobe e o ar frio desce, aquecendo o recinto. [II] CORRETA. É o que ocorre no processo da transferência de calor por irradiação. [III] CORRETA. Quanto menor a superfície de troca, menor a perda de energia térmica. Resposta da questão 16: [I] Incorreta. Cobertores são usados no inverno porque são de materiais isolantes térmicos, que impedem a perda de calor para o meio ambiente. [II] Correta. [III] Incorreta. As correntes de convecção levam o ar mais quente para cima e o mais frio para baixo. Página 8 de 9

9 Resumo das questões selecionadas nesta atividade Data de elaboração: 4/06/015 às 14:45 Nome do arquivo: LISTA TRANSMISSÃO DE CALOR Legenda: Q/Prova = número da questão na prova Q/DB = número da questão no banco de dados do SuperPro Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Baixa... Física... Uerj/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufsm/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufsm/ Múltipla escolha Baixa... Física... G1 - cftmg/ Múltipla escolha Média... Física... Fuvest/ Analítica Baixa... Física... Uece/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufpr/ Múltipla escolha Baixa... Física... Uece/ Múltipla escolha Baixa... Física... Unifor/ Múltipla escolha Baixa... Física... Udesc/ Múltipla escolha Baixa... Física... Cefet MG/ Múltipla escolha Baixa... Física... Unifor/ Múltipla escolha Média... Física... Unifor/ Múltipla escolha Baixa... Física... G1 - cftmg/ Múltipla escolha Baixa... Física... Ufsm/ Múltipla escolha Baixa... Física... G1 - utfpr/ Múltipla escolha Página 9 de 9