Termologia VI

1. (FATEC) Recentemente, uma empresa britânica apresentou um protótipo de um motor a jato hipersônico que permitirá às aeronaves comerciais voarem a uma velocidade muito acima da velocidade do som, fazendo com que uma viagem de São Paulo à Austrália dure, aproximadamente, 4 horas (atualmente essa viagem dura cerca de 24 horas).

Isso só é possível devido ao fato de o motor ser alimentado por uma mistura de hidrogênio e oxigênio. Esse motor “suga” o ar à sua frente fazendo com que os gases, antes de entrarem no combustor, sejam resfriados por um sistema denominado pre-cooler. Esse dispositivo consegue resfriar os gases variando a temperatura 1 000 K em cerca de 50 ms. Assim, ele aumenta a eficiência de combustível.

Com base nessas informações, podemos afirmar que a taxa de variação de resfriamento térmico, em ºC/s, é

1. 25 460
2. 20 000
3. 2 546
4. 2 000
5. 250

2. (PUC-RS) Ondas sonoras se propagam longitudinalmente no interior dos gases a partir de sucessivas e rápidas compressões e expansões do fluido. No ar, esses processos podem ser considerados como transformações adiabáticas, principalmente devido à rapidez com que ocorrem e também à baixa condutividade térmica deste meio. Por aproximação, considerando-se que o ar se comporte como um gás ideal, a energia interna de uma determinada massa de ar sofrendo compressão adiabática _________; portanto, o _________ trocado com as vizinhanças da massa de ar seria responsável pela transferência de energia.

1. diminuiria – calor
2. diminuiria – trabalho
3. não variaria – trabalho
4. aumentaria – calor
5. aumentaria – trabalho

3. (UDESC) Um gás ideal é submetido a uma transformação isotérmica, conforme descrito no diagrama da Figura 2.

Os valores da pressão P_x e do volume V_y indicados no diagrama são, respectivamente, iguais a:

1. 4,0 atm e 6,0 L
2. 0,4 atm e 4,0 L
3. 0,6 atm e 3,0 L
4. 2,0 atm e 6,0 L
5. 0,2 atm e 4,0 L

4. (UEMA) Leia o texto a seguir para responder à questão.

Em física, podemos dizer que dilatação térmica é o aumento das dimensões do corpo a partir do aumento da temperatura. Ocorre com quase todos os materiais, no estado sólido, líquido ou gasoso. Dizemos que a dilatação do corpo está relacionada à agitação térmica das moléculas que compõem o corpo, pois sabemos que, quanto mais quente estiver o corpo, maior será a agitação térmica de suas moléculas.

Estamos rodeados de alumínio em nosso dia a dia: em construções, barcos, aviões e automóveis, aparelhos domésticos, embalagens, computadores, telefones celulares e recipientes para alimentos e para bebidas.

O alumínio continuará a ser um metal importante para o futuro, devido à sua resistência, a leveza e ao potencial de reciclagem.

Você sabia...Os telhados de alumínio refletem 45 % dos raios solares? Dessa forma, a temperatura de um sótão pode ser mantida baixa e menos energia é consumida para manter a casa refrigerada no verão.

Fonte: https://www.hydro.com/pt-BR/a-hydro-no-brasil/Sobre-o-aluminio/Aluminio-no-dia-a-dia/Aluminio-na-construcao-civil

No distrito industrial de São Luis, o telhado de um galpão foi construído com chapas de alumínio/lisas com as seguintes dimensões: comprimento de 2000 mm x largura de 1000 mm x espessura 4 mm. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do alumínio é de aAl, = 2,2 x 10-5 ºC-1. Desconsidere a espessura desta chapa.

Um dia em que a variação de temperatura for de 10 ºC, a dilatação da área dessa chapa, em metro quadrado (m2), será igual a

1. 880
2. 440
3. 440 x 10^-6
4. 220 x 10^-6
5. 880 x 10^-6

5. (PUC-PR) Um medicamento que dilata os vasos e artérias do corpo humano é ministrado e aumenta o diâmetro em 20% de determinada artéria.

Considerando que a artéria se assemelha a um cilindro circular reto, o fluxo sanguíneo nessa artéria aumenta em

1. 10%
2. 20%
3. 21%
4. 40%
5. 44%

6. (UEMG) Uma máquina térmica que opera, segundo o ciclo de Carnot, executa 10 ciclos por segundo. Sabe-se que, em cada ciclo, ela retira 800 J da fonte quente e cede 400 J para a fonte fria. Se a temperatura da fonte fria é igual a 27 °C, o rendimento dessa máquina e a temperatura da fonte quente valem, respectivamente,

1. 20%; 327 K.
2. 30%; 327 K.
3. 40%; 700 K.
4. 50%; 600 K.

7. (ETEC) A caminho da erradicação da pobreza, para poder contemplar a todos com o direito à habitação, as novas edificações devem ser construídas com o menor custo e demandar cuidados mínimos de manutenção.

Um acontecimento sempre presente em edificações, e que torna necessária a manutenção, é o surgimento de rachaduras. Há muitas formas de surgirem rachaduras como, por exemplo, pela acomodação do terreno ou ocorrência de terremotos. Algumas rachaduras, ainda, ocorrem devido à dilatação térmica.

A dilatação térmica é um fenômeno que depende diretamente do material do qual o objeto é feito, de suas dimensões originais e da variação de temperatura a que ele é submetido.

Para um objeto como um muro, o acréscimo ou decréscimo da área da superfície do muro é calculado pela expressão:

ΔS = S0 . β . Δθ

Em que:

ΔS → representa a variação (acréscimo ou diminuição) da área da superfície que o muro apresentará;

S0 → é a área original da superfície do muro, antes de ocorrer a dilatação térmica;

β → é uma constante que está relacionada com o material que foi utilizado em sua construção;

Δθ → é a variação de temperatura à qual o muro é submetido.

Considere dois muros feitos com o mesmo material, sendo que o menor deles possui uma área de superfície igual a 100 m2, enquanto que o maior tem 200 m2.

Se o muro menor sofrer uma variação de temperatura de +20 ºC e o maior sofrer uma variação de +40 ºC, a variação da área da superfície do muro maior em relação à variação da área da superfície do muro menor, é

1. quatro vezes menor.
2. duas vezes menor.
3. a mesma.
4. duas vezes maior.
5. quatro vezes maior.

8. (UFVJM) Um colecionador de moedas, ao viajar para um país frio compra duas moedas com as mesmas dimensões, porém, de materiais diferentes. Ele observa que a moeda A fica maior que a moeda B quando viaja para um país mais quente que o país de origem das moedas.

ASSINALE a alternativa que justifica, CORRETAMENTE, o aumento nas dimensões de uma das moedas.

1. O calor específico da moeda A é maior que o coeficiente de dilatação térmica da moeda B.
2. O calor latente de fusão da moeda A é maior que o coeficiente de dilatação térmica da moeda B.
3. O coeficiente de condução térmica da moeda A é maior que o coeficiente de dilatação térmica da moeda B.
4. O coeficiente de dilatação térmica da moeda A é maior que o coeficiente de dilatação térmica da moeda B.

9. (URCA) Considere o texto:

Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc.

Podemos dizer que se um sistema termodinâmico libera para a vizinhança, num certo processo, uma quantidade de calor cujo valor absoluto é 7joules e realiza um trabalho de 3joules então, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna do sistema, é:

1. 10joules.
2. -10joules.
3. 4joules.
4. -4joules.
5. 2joules.

10. (UNESC) A respeito da primeira lei da termodinâmica, marque a alternativa incorreta:

1. Em uma transformação adiabática, o trabalho será realizado pelo gás quando a variação da energia interna é positiva.
2. Em uma transformação isotérmica, a variação da energia interna é nula.
3. A primeira lei da termodinâmica trata da conservação de energia.
4. Em uma transformação isocórica, não haverá realização de trabalho.
5. A primeira lei da termodinâmica diz que o calor fornecido a um gás é igual a soma do trabalho realizado pelo gás e a sua variação de energia interna.

11. (URCA) De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo isotérmico sofrido por um gás ideal de massa fixa, o gás libera uma quantidade de calor cujo módulo é de 50cal então a variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás neste processo são, respectivamente:

1. 0 e 50cal.
2. 50cal e 0.
3. 0 e 0.
4. 50cal e -50cal.
5. 0 e -50cal.

12. (UEFS) Segundo a lei de Stefan-Boltzmann (lei da termodinâmica), ao ser aquecido, um corpo irradia energia até atingir temperatura de equilíbrio. Nesse estado de equilíbrio, a energia recebida é igual à irradiada. A Terra está em equilíbrio termodinâmico, retransmitindo de volta ao espaço energia equivalente à recebida do Sol. Na ausência da atmosfera, a Terra seria mais ou menos como a Lua, onde a temperatura de equilíbrio varia de 116 ºC durante o dia a –173 ºC à noite. Como se sabe, porém, a temperatura média na Terra é de 14 ºC.

(Edmo J. D. Campos. “O papel do oceano nas mudanças climáticas globais”. Revista USP, setembro-novembro de 2014. Adaptado.)

equilíbrio termodinâmico da Terra ocorre devido

1. à realização do ciclo hidrológico que mantém em transformação a energia térmica do planeta.
2. à presença de vapor de água na atmosfera que evita o aquecimento do planeta ao não absorver radiação.
3. à presença do aquecimento global que retém a radiação infravermelha emitida pelo sol.
4. à existência do efeito estufa que aprisiona a radiação de ondas longas emitida pelo planeta.
5. à existência da circulação atmosférica que homogeneíza as temperaturas entre as latitudes.

13. (UPE) Com base nos conhecimentos acerca da expansão térmica dos sólidos, sabe-se que, ao aquecer uma esfera feita de alumínio, em 100 graus celsius, o maior aumento percentual vai ocorrer na (no)

1. sua área de superfície.
2. seu volume.
3. seu diâmetro.
4. sua densidade.
5. sua massa.

14. (UECE) O verbete “laboratório” deriva da expressão latina labora et ora (trabalha e reza), indicando que ali se realiza trabalho sério e cuidadoso. Apoiando-se nessa premissa, regras rígidas de segurança devem ser cumpridas. Assim sendo, os experimentos que liberam vapores ou gases tóxicos devem ser conduzidos no equipamento conhecido como

1. mufla.
2. câmara de vácuo.
3. capela.
4. dessecador.

15. (UPE) Um refrigerador foi construído, utilizando-se uma máquina de Carnot cuja eficiência, na forma de máquina de calor, é igual a 0,1. Se esse refrigerador realiza um trabalho de 10 J, é CORRETO afirmar que a quantidade de calor removida do reservatório de menor temperatura foi, em joules, de

1. 100
2. 99
3. 90
4. 10
5. 1

16. (UECE) O processo de expansão ou compressão de um gás em um curto intervalo de tempo pode representar um processo termodinâmico que se aproxima de um processo adiabático. Como exemplo, pode-se mencionar a expansão de gases de combustão em um cilindro de motor de automóvel em alta rotação. É correto afirmar que, em um processo adiabático no sistema,

1. a temperatura é constante e o trabalho realizado pelo sistema é nulo.
2. não há transferência de calor.
3. a pressão e o volume são constantes.
4. a energia interna é variável e a pressão é constante.