Questões de Concurso sobre Temperatura e Escalas Termométricas

Ao se trabalhar a temática “a matéria e seus estados físicos”, espera-se que os alunos construam um conjunto de saberes e conhecimentos relacionados à Física, que lhes permitam ser capazes de:

Três termômetros de mercúrio são colocados num mesmo líquido e, atingido o equilíbrio térmico, o graduado na escala Celsius registra 45 ºC. Os termômetros graduados nas escalas Kelvin e Fahrenheit, respectivamente, devem registrar que valores?

A alternativa que melhor apresenta um valor da temperatura, no SI, para uma pessoa que se encontra em estado febril é

Disponível em: https://goo.gl/DJ6ic8 - Acesso em: 28 out. 2017.

No dia 28/10/2017, o site “CLIMATEMPO”, às 12h 17min, registrou a temperatura, em graus Celsius, mostrada na figura acima. Essa temperatura, em graus Fahrenheit é de:

Com o intuito de demonstrar que o calor é uma forma de energia, o físico inglês James P. Joule realizou o experimento mostrado na figura abaixo.

Fonte: Disponível em: < http://acer.forestales.upm.es /basicas/udfisica/asignaturas/física /termo1p/joule.html > Acesso em: 12 nov. 2017.

Deixou cair, de uma certa altura, uma massa conhecida presa a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás fosse acionado, entrando em rotação e agitando a água contida em um recipiente termicamente isolado. Devido ao atrito das pás com a água, a massa caía com velocidade praticamente constante, isto é, sua energia cinética se mantinha invariável, de forma que a energia potencial perdida pela massa era integralmente transformada em energia interna da água, provocando elevação da temperatura. Um termômetro acoplado ao aparelho permitiu a Joule medir a elevação da temperatura.

Suponha que Joule tenha realizado seu experimento com uma massa de 6 kg, caindo de uma altura de 2m, em um local em que g= 10 ms/² e que ele tenha deixado a massa cair 25 vezes, para obter uma sensível elevação na temperatura de 500 g de água, considerando apenas o movimento de descida da massa. Sendo o calor específico da água igual a 1 cal/g°C, e considerando-se 1 cal = 4,18J , a variação na temperatura medida por Joule foi de aproximadamente

Tomando-se um termômetro graduado na escala Celsius entre 0 e 100 partes iguais, e na escala Fahrenheit o mesmo termômetro em escalas com intervalos 32 e 212 em 180 partes iguais, podemos afirmar que o ponto de ebulição da água, em °C e °F são, respectivamente,

Na Escala Fahrenheit (F) em comparação com a escala Celsius (C), é correto afirmar que 0° C equivale a:

O consumo energético primário da humanidade (energia extraída das fontes entre elas, por exemplo, petróleo, carvão, gás e fontes renováveis) é estimado hoje estar por volta de 500EJ por ano (E, exa, 10¹⁸). Por sua vez a energia solar total irradiada anualmente sobre o planeta terra é de cerca de 4x10⁶ EJ.

Em caráter de comparação de escala, se utilizássemos cada uma dessas duas quantidades anuais de energia separadamente (consumo primário da humanidade e solar) para aquecer idealmente toda a água disponível na Terra, de cerca de 1 x 10⁹ km³ (considerando que estivesse em estado líquido com calor específico de 4J/gºC, densidade d=1000kg/m³), a elevação da temperatura da água seria da ordem de:

A temperatura de uma substância medida na escala Fahrenheit vale 32°F. A temperatura dessa substância, na escala absoluta (Kelvin), vale

0 oxigênio tem ponto de ebulição em 90, 1O K. Qual a leitura aproximada dessa temperatura na escala Fahrenheit?

O controle de um determinado processo industrial exige o monitoramento de um pequeno intervalo de temperaturas. Para isto, foi construído um termômetro com uma escala linear X. Nesta escala, 0 ^oX corresponde a 20,000 ^oC, e 100,00 ^oX corresponde a 20,500 ^oC.

O valor em ^oX correspondente a 20,150 ^oC é

Na escala Fahrenheit, as temperaturas de fusão e ebulição da água, na pressão atmosférica são, respectivamente, 32ºF e 212ºF. Para uma variação de 10 ºC na temperatura da água, qual a variação na escala Fahrenheit?

Segundo Bonjorno & Clinton, em seu livro Física, História e Cotidiano, “O nível de energia interna de um corpo depende da velocidade com que as partículas se movimentam. Se o movimento é rápido, o corpo possui um alto nível de energia interna. Se o movimento é lento, o corpo tem um nível de energia interna baixo”. Investigando-se microscopicamente um corpo, com foco no grau de agitação de suas partículas, podemos medir indiretamente seu (sua) _________________, que será obtido (a) com o uso de um ____________________.

Na imagem abaixo temos o espectro de radiação do Sol medido na terra no alto da atmosfera, ao nível do mar e o ajuste pela equação de Planck para o corpo negro. A posição do pico do modelo do corpo negro satisfaz a lei do deslocamento Wien: λ_max T = 2900 x 10^-6 Km, onde temos o comprimento de onda do máximo do espectro, λ_max, e a temperatura T do corpo negro em equilíbrio térmico com a radiação.

Figura: espectro de radiação Solar medido na terra. Em cinza claro: topo da atmosfera, em cinza escuro: ao nível do mar. As faixas de absorção características de gases componentes da atmosfera são visíveis. A curva de Planck é mostrada na curva contínua. Fonte: Adaptado de wikipedia commons. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=24648395. Gráfico baseado nos dados da American Society for Testing and Materials (ASTM), www.astm.org.

A temperatura de equilíbrio térmico da superfície solar pelo modelo do corpo negro é de aproximadamente

A termologia é a parte da física que estuda os fenômenos ligados à energia térmica. Dentre os conceitos relacionados aos fenômenos térmicos, marque a opção INCORRETA:

Dois corpos tiveram suas temperaturas registradas por termômetros diferentes, sendo um deles graduado na escala Kelvin e o outro na escala Celsius. Em seguida, esses corpos foram colocados em um ambiente cuja temperatura é de 57°C. Ao atingirem o equilíbrio térmico com o ambiente o corpo cuja temperatura havia sido registrada na escala Kelvin apresentou um aumento de 10% no valor de sua temperatura e o outro corpo cuja temperatura havia sido registrada na escala Celsius apresentou uma redução na sua temperatura de 62%. A diferença de temperatura apresentada inicialmente por esses corpos expressa na escala Celsius corresponde a:

A Termologia é um ramo da Física que estuda os fenômenos térmicos como calor, temperatura, dilatação, energia térmica, estudo térmico dos gases etc. “Quando um corpo se aquece, as partículas que o compõem vibram cada vez com mais intensidade”. Marque a alternativa CORRETA em relação ao conceito sobre este fenômeno térmico destacado no texto.

Fazendo uso dos conceitos de calor, temperatura e energia interna, analise as proposições a seguir:

(01) Um corpo que possui temperatura igual a 0 °C tem energia interna nula, uma vez que a energia interna de um corpo está diretamente ligada com sua temperatura.

(02) Considerando uma barra metálica que tem suas extremidades em temperaturas diferentes, a extremidade submetida à maior temperatura contém mais calor do que a outra.

(04) Todo corpo que apresenta uma temperatura diferente de 0 °C possui calor.

(08) Calor é a energia armazenada em um corpo.

(16) Dois cubos de mesmo material e de massas diferentes, após ficarem um longo tempo em uma caldeira a 200 °C, são retirados desta e imediatamente colocados em contato um com o outro. Logo em seguida, pode-se afirmar que o calor contido no cubo de maior massa passa para o cubo de menor massa.

(32) Um termômetro em equilíbrio térmico com o ambiente é colocado em água a uma temperatura mais elevada que a temperatura ambiente. Logo, a energia interna do termômetro aumentará.

Qual é a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S)?