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Termologia V

Lista de 16 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Termologia com questões de Vestibulares.



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. (1/5) V
  2. (1/2) V
  3. 2 V
  4. 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

  1. ganho de energia interna da fase líquida devido à evaporação.
  2. realização de trabalho sobre a fase líquida e ganho de energia interna devido à evaporação.
  3. realização de trabalho pela fase líquida e ganho de energia interna devido à evaporação.
  4. 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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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

  1. inversamente proporcional à densidade do gás.
  2. não depende da densidade do gás.
  3. diretamente proporcional ao quadrado da densidade do gás.
  4. 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

  1. P e V sejam diretamente proporcionais.
  2. P aumenta então V também aumenta.
  3. P e V não se relacionam
  4. P diminui então V também diminui.
  5. 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

  1. sua energia interna é constante.
  2. sua pressão pode variar sem que haja variação em seu volume.
  3. seu volume pode variar sem que haja variação em sua pressão.
  4. 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.

  1. 100 °C.
  2. 200 °C.
  3. 400 °C.
  4. 800 °C.
  5. 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,

  1. -102 K/cm.
  2. -10 K/m.
  3. -102 K/m.
  4. -10 K/cm.
  5. -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.

  1. metálicos, em repouso, formam uma superfície refletora de luz, como os pelos dos gatos.
  2. têm volume constante e forma variável, propriedade que os gatos aparentam ter.
  3. moleculares são muito viscosos, como aparentam ser os gatos em repouso.
  4. são muito compressíveis, mantendo forma mas ajustando o volume ao do recipiente, como os gatos aparentam ser.
  5. 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:

  1. 100ºC
  2. 150ºC
  3. 180ºC
  4. 200ºC
  5. 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

  1. 70 ºC.
  2. 65 ºC.
  3. 55 ºC.
  4. 50 ºC.
  5. 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

  1. Passará a ser o dobro da inicial.
  2. Passará a ser a metade da inicial.
  3. Aumentará, mas certamente não dobrará.
  4. Poderá aumentar ou diminuir, dependendo do formato do corpo.
  5. 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:

  1. 250 °C
  2. 225 °C
  3. 280 °C
  4. 200 °C
  5. 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)

  1. apenas III.
  2. apenas I e II.
  3. apenas I e III.
  4. apenas II e III.
  5. 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:

  1. do reservatório A, vazaram menos de 1.500 ml e do reservatório B, mais de 2.000 ml.
  2. do reservatório A, vazaram pelo menos 2,0 litros e do reservatório B, vazaram entre 1,8 e 1,9 litros.
  3. do reservatório A, vazaram entre 1,2 e 1,8 litros e do reservatório B, mais de 2,0 litros.
  4. do reservatório B, vazaram entre 0,5 e 1,5 litros e do reservatório A, menos de 2.000 ml.
  5. 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.

  1. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
  2. Somente a afirmativa II é verdadeira.
  3. Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
  4. Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
  5. Somente a afirmativa IV é verdadeira.





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