Termologia V
Simulado com 16 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Termologia V com questões de Vestibulares.
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01. (PUC-RS) Um gás ideal está sob temperatura T, volume V e pressão 100 kPa.
Reduzindo-se a pressão para 20 kPa e mantendo-se a temperatura constante, o volume do gás passará a ser
- (1/5) V
- (1/2) V
- 2 V
- 5 V
02. (UECE) Em maio de 2016, dois dos maiores reservatórios de água do Estado do Ceará estavam com níveis inferiores a 9%, tendo como uma das principais causas as elevadas perdas de água por evaporação. Sobre esse processo, é correto afirmar que, durante a evaporação da água, há transferências energéticas com
- ganho de energia interna da fase líquida devido à evaporação.
- realização de trabalho sobre a fase líquida e ganho de energia interna devido à evaporação.
- realização de trabalho pela fase líquida e ganho de energia interna devido à evaporação.
- perda de energia interna da fase líquida devido à evaporação.
03. (UNICAMP) Balões de Mylar metalizados são bastante comuns em festas, sendo comercializados em lojas e parques. Ascendem na atmosfera quando preenchidos com gás hélio e só murcham definitivamente se apresentarem algum vazamento. Imagine que um cliente tenha comprado um desses balões e, após sair da loja, retorna para reclamar, dizendo: “não bastasse a noite fria que está lá fora, ainda tenho que voltar para trocar o balão com defeito”.
O vendedor da loja, depois de conversar um pouco com o cliente, sugere não trocá-lo e afirma que o balão está
- como saiu da loja; garante que estará normal na casa do cliente, pois as moléculas do gás irão aumentar de tamanho, voltando ao normal num ambiente mais quente.
- como saiu da loja; garante que não há vazamento e que o balão estará normal na casa do cliente, considerando que o gás irá se expandir num ambiente mais quente.
- murcho; propõe enchê-lo com ar, pois o balão é menos permeável ao ar, o que garantirá que ele não irá murchar lá fora e, na casa do cliente, irá se comportar como se estivesse cheio com hélio.
- murcho; propõe enchê-lo novamente com hélio e garante que o balão não voltará a murchar quando for retirado da loja, mantendo o formato na casa do cliente.
04. (UECE) Em um gás ideal, a pressão, o volume e a temperatura são relacionados pela equação =nRT. Para esse gás, a razão entre a pressão e a temperatura
- inversamente proporcional à densidade do gás.
- não depende da densidade do gás.
- diretamente proporcional ao quadrado da densidade do gás.
- diretamente proporcional à densidade do gás
05. (UEMA) Considere as informações sobre as variáveis de estado para responder à questão.
As três variáveis de estado dos gases são: pressão, volume e temperatura. As relações entre essas variáveis foram estudadas sempre mantendo uma delas como constante.
De modo independente, o inglês Robert Boyle (1627-1691) e o francês Edme Mariotte (1620-1684) realizaram experimentos de variação da pressão e do volume dos gases com a temperatura constante (descrição de um sistema que sofre uma transformação isotérmica).
A lei de Boyle-Mariotte, como assim ficou conhecida, é descrita pela relação: P0V0 = P1V1 ou PV = k, sendo k uma constante.
Considerando que a temperatura é mantida constante em um sistema fechado, a massa de um gás apresenta comportamento em que
- P e V sejam diretamente proporcionais.
- P aumenta então V também aumenta.
- P e V não se relacionam
- P diminui então V também diminui.
- P e V sejam inversamente proporcionais.
06. (UECE) Um recipiente fechado contém um gás ideal em condições tais que o produto nRT sempre é constante, onde n é o número de moles do gás, T sua temperatura e R a constante universal dos gases perfeitos. Sobre o gás, é correto afirmar que
- sua energia interna é constante.
- sua pressão pode variar sem que haja variação em seu volume.
- seu volume pode variar sem que haja variação em sua pressão.
- sua pressão é diretamente proporcional ao seu volume.
07. (PUC-PR) Em geral, ao aquecer um corpo, ele passa por um aumento no seu volume e isso é bem utilizado na indústria. Para passar determinada peça de metal por um suporte na forma de anel muito justo, é possível aquecer esse anel e, devido ao aumento de seu volume, passar a esfera e após a temperatura voltar ao valor inicial, os dois ficam bem presos.
Imagine que um anel apresenta área interna de 20 cm² e para que uma peça passe por seu interior precisa atingir área de 20,8 cm². Considere que o determinado material tenha um coeficiente de dilatação linear de 25.10-6 °C-1 e que para a variação de temperatura não ocorra mudança de estado físico da peça em questão.
Nesse contexto calcule qual deverá ser a variação de temperatura imposta ao material para que seja possível atravessar a peça pretendida por dentro do anel.
- 100 °C.
- 200 °C.
- 400 °C.
- 800 °C.
- 1200 °C.
08. (UFN) O Físico italiano Enrico Fermi propõe no seu livro, a respeito da Termodinâmica, em 1936, uma interessante aplicação para uma transformação adiabática. Quando o ar do nível do mar sobe até regiões mais elevadas de baixa pressão, ele se expande. Como o ar é péssimo condutor de calor, pouco calor é transferido do ar em expansão, tal que podemos considerar que a expansão se realiza adiabaticamente. Consequentemente, a temperatura do ar que sobe diminui. Por aproximações válidas, Fermi encontrou, respectivamente, a diferença de pressão (ᐃp) com a variação de altitude (ᐃh), e a correspondente variação de temperatura (ᐃT) por unidade de temperatura (T):
ᐃp = -(gMp/RT) ᐃh e ᐃT/T = ((-1)/)(ᐃp/p)
Assim, supondo, para o ar, =7/5, a massa molar M = 28,88 kg/kmol e R = 8, 3143 × 103 J/kmol K; g=10,0 m/s2 , a variação da temperatura, à medida que subimos em altitude (ᐃp/ᐃh) é, aproximadamente,
- -102 K/cm.
- -10 K/m.
- -102 K/m.
- -10 K/cm.
- -10-2 K/m.
09. (FUVEST) Uma postagem de humor na internet trazia como título “Provas de que gatos são líquidos” e usava, como essas provas, fotos reais de gatos, como as reproduzidas aqui.
O efeito de humor causado na associação do título com as fotos baseia‐se no fato de que líquidos
Note e adote:
Considere temperatura e pressão ambientes.
- metálicos, em repouso, formam uma superfície refletora de luz, como os pelos dos gatos.
- têm volume constante e forma variável, propriedade que os gatos aparentam ter.
- moleculares são muito viscosos, como aparentam ser os gatos em repouso.
- são muito compressíveis, mantendo forma mas ajustando o volume ao do recipiente, como os gatos aparentam ser.
- moleculares são voláteis, necessitando estocagem em recipientes fechados, como os gatos aparentam ser.
10. (UNESC) À temperatura de 0ºC, uma barra metálica A (aa = 2,0 • 10-5 °C-1) tem comprimento de 202,0 milímetros, e outra barra metálica B (ab = 5,0 • 10-5 °C-1) tem comprimento de 200,8 milímetros. Aquecendo-se essas barras, elas apresentarão o mesmo comprimento à temperatura de:
- 100ºC
- 150ºC
- 180ºC
- 200ºC
- 220ºC
11. (FAMERP) Na ponte Rio-Niterói há aberturas, chamadas juntas de dilatação, que têm a função de acomodar a movimentação das estruturas devido às variações de temperatura.
De acordo com a empresa que administra a ponte, no trecho sobre a Baía de Guanabara as juntas de dilatação existem a cada 400 m, com cerca de 12 cm de abertura quando a temperatura está a 25 ºC.
Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a estrutura da ponte é 1,2 × 10–5 ºC–1 , a máxima temperatura que o trecho da ponte sobre a Baía de Guanabara pode atingir, sem que suas partes se comprimam umas contra as outras, é
- 70 ºC.
- 65 ºC.
- 55 ºC.
- 50 ºC.
- 45 ºC.
12. (UNESC) A dilatação de um corpo, ocorrido por aumento de temperatura a que foi submetido, pode ser estudado analiticamente. Se esse corpo, de massa invariável e sempre em estado sólido, inicialmente com temperatura t0, for aquecido até atingir a temperatura 2t0, sofrerá uma dilatação volumétrica ∆V. Consequentemente, sua densidade
- Passará a ser o dobro da inicial.
- Passará a ser a metade da inicial.
- Aumentará, mas certamente não dobrará.
- Poderá aumentar ou diminuir, dependendo do formato do corpo.
- Diminuirá, mas certamente não se reduzirá à metade.
13. (ESPM) A potência de uma lâmpada incandescente submetida a uma tensão constante é inversamente proporcional à resistência elétrica do seu filamento. Sabe-se também que a resistência (R) do filamento varia com a temperatura (t) dele, segundo a expressão R = R0 · [1 + α · (t – t0)] , onde t0 é a temperatura inicial, R0 é a resistência inicial (na temperatura t0) e α é o coeficiente de temperatura do material do filamento.
Suponha que uma lâmpada incandescente cujo filamento tem coeficiente de temperatura α = 0,005 °C–1 foi ligada a uma fonte de tensão constante e sua temperatura inicial era de 25 °C.
Podemos concluir que a potência dessa lâmpada ficará reduzida à metade quando a temperatura do filamento atingir, aproximadamente:
- 250 °C
- 225 °C
- 280 °C
- 200 °C
- 275 °C
14. (UFN) A respeito de alguns conceitos da Termodinâmica, te-mos:
I. A primeira Lei da Termodinâmica não “proíbe” a transferência de calor de um corpo com temperatura menor para um corpo com temperatura maior.
II. A entropia é uma grandeza termodinâmica que “mede” o grau de irreversibilidade de um sistema.
III. Na dilatação térmica de um objeto, ocorre um aumento da temperatura e, consequentemente, aumento na distância média entre as moléculas.
Está(ão) correta(s)
- apenas III.
- apenas I e II.
- apenas I e III.
- apenas II e III.
- I, II e III.
15. (UFMS) Durante uma demonstração sobre os efeitos das dilatações, foram colocados em reservatórios iguais, de dimensões 0,8 m 0,2 m e 0,3 m, dois tipos de líquidos inflamáveis, que preencheram completamente os reservatórios e que, quando foram acondicionados, estavam a uma temperatura de 15°C. Os reservatórios foram transportados para um laboratório onde ficaram expostos a uma temperatura de 45°C.
Conhecendo os coeficientes de dilatação volumétrica dos líquidos, sendo A = 1,4.10-3 °C-1 e B = 1,3.10-3 °C-1, e desconsiderando a dilatação do reservatório, é correto afirmar que o ocorrido nas dilatações sofridas pelos líquidos A e B foi:
- do reservatório A, vazaram menos de 1.500 ml e do reservatório B, mais de 2.000 ml.
- do reservatório A, vazaram pelo menos 2,0 litros e do reservatório B, vazaram entre 1,8 e 1,9 litros.
- do reservatório A, vazaram entre 1,2 e 1,8 litros e do reservatório B, mais de 2,0 litros.
- do reservatório B, vazaram entre 0,5 e 1,5 litros e do reservatório A, menos de 2.000 ml.
- do reservatório B, vazaram no máximo 1,5 litros e do reservatório A, vazaram entre 1,8 e 2,0 litros.
16. (UDESC) Com relação à termodinâmica, analise as proposições.
I. Todas as substâncias aumentam de volume quando a temperatura delas aumenta.
II. Analisando o calor específico de um corpo, pode-se saber como é a taxa de aquecimento ou de resfriamento dele.
III. Correntes de convecção são geradas devido à variação de energia interna de um gás em um recipiente fechado.
IV. Uma transformação adiabática ocorre sem trocas de energia térmica entre o sistema e o meio externo e, consequentemente, sem variação de temperatura.
Assinale a alternativa correta.
- Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
- Somente a afirmativa II é verdadeira.
- Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
- Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
- Somente a afirmativa IV é verdadeira.