Questões de Concurso sobre Termologia

Um cubo de gelo está completamente submerso em 3,45 kg de água e preso por meio de um fio ideal de capacidade térmica desprezível, ao fundo de um recipiente adiabático, conforme representado na figura seguinte:

Inicialmente, a água está a 16 ºC e o gelo a 0 ºC e observa-se uma tração no fio de 1,0 N.

Considere que ocorra troca de calor exclusivamente entre a água e o gelo e que, à medida em que o gelo derrete, o fio continue prendendo o cubo de gelo ao fundo do recipiente, sem exercer pressão sobre o gelo.

Nessas condições, ao ser atingido o equilíbrio térmico no interior do recipiente, a tração, em N, sentida pelo fio, será igual a

Adotando-se a constante universal dos gases perfeitos igual a 8,30 J/mol . K e sabendo-se que a temperatura máxima que o gás atinge nesse diagrama é 800 K, conclui-se que a energia interna mínima do gás representado no diagrama, medida em kJ, está compreendida entre:

Durante muito tempo utilizou-se a escala termométrica de Réaumur, representada por ºR. Para esta escala o ponto de fusão do gelo era dado por 0 ºR e o ponto de ebulição da água 80 ºR. Portanto, um valor de temperatura de -31 ºF corresponde, na escala Réaumur, ao valor de ____ ºR.

Assinale a alternativa que completa a lacuna acima.

Uma máquina térmica absorve calor de 10⁵ kcal de uma fonte, que está a 127^oC e rejeita uma parte do calor para chegar a 27^oC. Calcule a eficiência e do motor e o trabalho realizado W por ele e assinale a alternativa correta.

Um gás real comporta-se como um gás ideal quando submetido à alta pressão e à alta temperatura.

Aquece-se uma amostra de uma substância, inicialmente na fase sólida, com o auxílio de uma fonte térmica que lhe fornece calor mantendo uma potência constante. O gráfico a seguir mostra como sua temperatura varia em função do tempo.

O calor latente de fusão dessa substância é 140 cal/g. Nesse caso, seu calor específico na fase sólida é

O calor específico do gás sob pressão constante é igual a 1,25 cal/g.K.

O trabalho realizado pelo gás na transformação é igual a 2,4 . 10⁴ J.

O jornal informa a seguinte previsão do tempo: segundo o Instituto Nacional de Meteorologia, a temperatura máxima chega a 28 ºC; a mínima fica em 17 ºC (1); ventos podem atingir 60 km/h (2); pela manhã, deve haver formação de nuvens (3); chove durante a tarde (4); vai fazer calor na região centro-oeste e frio no sul do país (5).

Considerando as informações numeradas de 1 a 5, a associação correta entre a informação e o conceito físico está descrita em:

Considere que n moles de um gás ideal, com calor específico molar a volume constante dado por C_V sofra um processo de expansão de um volume V₁ para um volume maior V₂, descrito no diagrama p - V mostrado na figura precedente (no processo considerado, a pressão é linearmente proporcional ao volume).

Com base nessas informações, considerando que R seja a constante universal dos gases, a variação de entropia S_B - S_A nesse processo é

A variação da incidência de radiação solar sobre a superfície da Terra resulta em uma variação de temperatura ao longo de um dia denominada amplitude térmica. Edificações e pavimentações realizadas nas áreas urbanas contribuem para alterar as amplitudes térmicas dessas regiões, em comparação com regiões que mantêm suas características naturais, com presença de vegetação e água, já que o calor específico do concreto é inferior ao da água. Assim, parte da avaliação do impacto ambiental que a presença de concreto proporciona às áreas urbanas consiste em considerar a substituição da área concretada por um mesmo volume de água e comparar as variações de temperatura devido à absorção da radiação solar nas duas situações (concretada e alagada). Desprezando os efeitos da evaporação e considerando que toda a radiação é absorvida, essa avaliação pode ser realizada com os seguintes dados:

ROMERO, M. A. B. et al. Mudanças climáticas e ilhas de calor urbanas. Brasília: UnB; ETB, 2019 (adaptado).

A razão entre as variações de temperatura nas áreas concretada e alagada é mais próxima de

Em uma aula sobre mudanças de estados físicos, os alunos usaram uma calculadora on-line que mede o ponto de ebulição da água em diferentes locais do estado do Amapá, de acordo com a altitude. O resultado está representado na figura a seguir.

Os alunos, então realizaram pesquisas para tentar explicar os valores encontrados. Eles puderam concluir, corretamente, que

O rendimento térmico da máquina de Carnot em questão é igual a 35%.

O rendimento (η) do motor operando no ciclo de Diesel é dado por η = 1 - 3/5 [(T_D -T_A) / (T_C - T_B)]

A 1ª Lei da Termodinâmica diz que a variação da energia interna de um sistema (Δ𝑈) é dada por:

Δ𝑈 = 𝑄 – 𝑊

Na qual

$\bullet$ Quantidade de calor: 𝑄;

$\bullet$ Trabalho: 𝑊.

Para um processo adiabático, a variação da energia cinética é dada por

A fórmula de conversão de temperatura em Fahrenheit (F) para Celsius (C) é dada por:

F= 1,8 C + 32

Assim, é correto afirmar:

No processo termodinâmico de A até B, a diminuição de energia interna do gás é devido à perda de calor da substância de trabalho.

A fusão é uma mudança de estado em que uma substância passa do estado sólido para o estado líquido, ao passo que a ebulição é uma passagem do estado líquido para o gasoso. Os processos inversos são chamados, respectivamente, de solidificação e condensação. Em relação a esses processos,

Uma sala tem 3m x 4m e o teto está a uma altura de 2m. Considere a densidade do ar 1,2 kg/m³ e o calor específico de cerca de 1,0 J/gK.

Assinale a alternativa que corretamente apresenta uma estimativa adequada para quantidade de calor que deve ser retirada do ar contido nessa sala para que ela seja resfriada de 10 ^oC.

Um negociante comprou 25000 barris de petróleo na Sibéria, a -5 ^oC, pagando 78 dólares por barril, para revendê-lo à Nicarágua. Em lá chegando, soube que, em virtude da crise, o preço do petróleo estava em baixa.

Temendo um enorme prejuízo, resolveu vender todo o petróleo, mas só conseguiu que lhe pagassem 75 dólares por barril. No final, feitas as contas, verificou, aliviado, que não teve lucro ou prejuízo. Coeficiente de dilatação do petróleo: γ = 1,0.10-3 ^oC^-1.

A temperatura na qual o petróleo foi revendido na Nicarágua foi de