Termologia 2ª série

QUESTÕES

1. (1,0) Crucigrama:

a

T

E

R

M

O

M

E

T

R

O

b

K

E

L

V

I

N

c

C

A

L

O

R

d

E

Q

U

I

L

Í

B

R

I

O

T

E

R

M

I

C

O

e

C

O

E

F

I

C

I

E

N

T

E

D

E

D

I

L

A

T

A

Ç

Ã

O

f

C

E

L

S

I

U

S

g

M

E

R

C

U

R

I

O

h

E

N

E

R

G

I

A

i

C

I

N

E

T

I

C

A

j

F

A

H

R

E

N

H

E

I

T

a)       Instrumento usado para medir temperatura.

b)       Escala termométrica absoluta, ou seja, utilizada pelo Sistema Internacional de Unidades e que cujos pontos fixos principais são 273 e 373.

c)       Energia transferida de um corpo a outro devido à diferença de temperatura entre eles.

d)       Quando dois corpos igualam suas temperaturas.

e)       Índice de dilatação de cada substancia ou material, por causa do grau de dilatação diferente das demais e que lhe é característico.

f)         Escala de temperatura cujos pontos fixos principais são 0º e 100º

g)       Líquido usado nos termômetros.

h)       Capacidade de realizar trabalho.

i)         Energia das partículas em movimento que gera o calor.

j)         Escala de temperatura cujos pontos fixos principais são 32º e 212º.

2. (1,0) Complete a tabela:

	Celsius (ºC)	Fahrenheit (ºF)	Kelvin (K)
Temperatura de fusão do gelo	0	32	273
Temperatura de ebulição da água	100	212	373

3. É importante conceitos de calor e de temperatura, pois são grandezas físicas diferentes. Por isso, analise as afirmações seguintes e identifique a alternativa correta.

I.                     Temperatura é a medida do nível de energia cinética média translacional  interna de um corpo.

II.                   Calor é a energia térmica em transito, entre dois corpos ou sistemas, devido à existência de diferença de temperatura entre eles.

III.                  Após certo tempo, as temperaturas dos dois corpos igualam-se e o fluxo de calor é interrompido; nesse instante, diz-se que os corpos estão em equilíbrio térmico.

a)       Somente I está correta;

b)       Somente I e II estão corretas;

c)       Somente II e III estão corretas;

d)       I, II e III estão corretas;

e)       Nenhuma está correta.

4. (1,0) Uma das cidades mais frias da Argentina é Bariloche. Durante um final de semana no mês de agosto foram registradas as temperaturas de 0 ºC no sábado e 25 ºC no domingo. Expresse essas temperaturas em graus Fahrenheit.

C/5=F-32/9à0/5=F-32/9à0=F-32/9à0.9=F-32à0+32=FàF= 32 ºF

C/5=F-32/9à25/5=F-32/9à5=F-32/9à5.9=F-32à45+32=FàF= 77ºF.

5. (1,0) Um pesquisador observou que determinado vegetal se desenvolvia melhor quando era cultivado num ambiente onde se mantinha a temperatura constante e igual a 68 ºF. Ao publicar seu trabalho. Teve de faze-lo em unidades da escala absoluta do SI. Como foi mencionada tal temperatura?

K-273/5=F-32/9à K-273/5=68-32/9à K-273/5=36/9à K-273/5=4à K-273=4.5àK=20+273àK= 293 K

6. (1,0) A temperatura de um paciente na escala Fahrenheit é de 100 ºF. Qual o valor dessa temperatura na escala Celsius?

C/5=F-32/9à C/5=100-32/9à C/5=68/9à C/5=7,556à C=7,556*5 à C= 37,778ºC

7. (1,0) Uma barra de latão possui comprimento de 90 m a 10 ºC. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do latão é 20.10^-6 ºC^-1, determine a dilatação linear da barra quando aquecida a 60 ºC.

DL=Li*alfa*DT à DL=90*20.10^-6*50 à DL= 90000*10^-6 à DL= 0,09 m

8. (1,0) Uma estudante de nome Tuanni resolveu criar uma escala termométrica (escala Tuanni, arbitrária, ou graus Tuanni, ºT), usando um velho termômetro de mercúrio cuja escala já estava totalmente apagada. Ela colocou o termômetro em equilíbrio térmico com gelo fundente e anotou a altura atingida pela coluna de mercúrio: 5,0 cm. Em seguida, pondo o aparelho em equilíbrio térmico com água em ebulição sob pressão atmosférica normal, anotou a nova altura da coluna de mercúrio: 25 cm.

a)       Qual é a função termométrica (equação que relaciona a temperatura (ºT) com a altura da coluna de mercúrio) dessa escala arbitrária ºT?

T_T–0/100-0=h-5=25-5à T_T /100 = h – 5/20à T_T /5 = h – 5

b)       Qual será o valor da temperatura na escala ºT se a altura da coluna de mercúrio atingir 17 cm no equilíbrio térmico com a água em ebulição?

T_T /5 = h – 5 à T_T /5 = 17 – 5à T_T= 12*5 à T_T = 60 ºT

9. (1,0) O gráfico a seguir estabelece a relação entre a escala termométrica X e a Celsius. Determine na escala X, o valor correspondente a 40 ºC.

X-30/190-30=C-20/100-20à X-30/160=C-20/80à X-30/2=C-20à X-30/2=40-20à X-30/2=20à X-30=20*2àX= 40+30à X=70 ºX

10. (1,0) Calcule a variação de temperatura de um cabo metálico de comprimento inicial de 400 m, quando ele sofreu uma variação de comprimento de 0,48m. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do material é = 1,2.10^-5 ºC^-1.

DT=DL/Li*alfaà DT=0,48/400*1,2.10^-5àDT = 0,48/480*10^-5 à DT = 0,001*10^-5 àDT = 100 ºC

Calor, Medidas e Controles de Temperatura, Dilatação

Excelente material para a compreensão dos conceitos!
Acesse:

http://fisica.cdcc.sc.usp.br/GREF/termo01.pdf

Temperatura, calor e equilíbrio térmico

1. Perguntando sobre o conceito de calor a alguns alunos de um curso de Física, estes responderam:

a) É uma forma de medir a temperatura dos corpos.

b) É a energia que os corpos liberam quando atritados.

c) É a energia transferida entre corpos, quando estes apresentam temperaturas diferentes.

d) É a temperatura transferida entre dois corpos.

e) É a energia cinética das moléculas de um corpo.

Qual das respostas é correta?

2. Os mesmos alunos, ao serem interrogados sobre o conceito de temperatura, responderam:

a) É a quantidade de calor armazenada por um corpo.

b) Se a temperatura de um corpo aumenta é porque ele cedeu calor para o meio externo.

c) Ao perder o calor armazenado em seu interior, a temperatura do corpo diminui.

d) Quando um corpo cede calor para o meio externo, sua temperatura diminui.

e) Nenhuma das respostas anteriores é verdadeira.

Qual das respostas é correta?

3. Considere uma situação na qual um corpo M, à temperatura de 80°C, seja colocado em contato com outro corpo N, à temperatura de 10°C, num local isolado termicamente do exterior. Nessas condições,responda:

a) O que ocorre com a temperatura desses dois corpos, depois de determinado tempo?

A temperatura do corpo M diminui e a do corpo N aumenta.

b) Depois de algum tempo, os corpos atingirão um estado térmico comum? Em caso positivo, como é denominado esse estado?

Sim. Estado de equilíbrio térmico.

4. Ao medir a temperatura de um doente, o médico mantém o termômetro em contato com o corpo do doente durante alguns minutos. Há motivo para essa atitude?

Sim. Aguardar que o corpo do doente e o termômetro entrem em equilíbrio térmico.

5. É importante rever os conceitos de calor e de temperatura, pois são grandezas físicas diferentes. Por isso, analise as afirmações seguintes e identifique a alternativa correta.

I. Temperatura é a medida do nível de energia interna de um corpo.

II. Calor é a energia térmica em trânsito, entre dois corpos ou sistemas, devido à existência de diferença de temperatura entre eles.

III. Após certo tempo, as temperaturas dos dois corpos igualam-se e o fluxo de calor é interrompido; nesse instante, diz-se que os corpos estão em equilíbrio térmico.

a) Somente I está correta.

b) Somente I e II estão corretas.

c) Somente II e III estão corretas.

d) I, II e III estão corretas.

e) Nenhuma está correta.

6. Um aluno verificou em um experimento de termologia que, quando se coloca um corpo quente próximo de um corpo frio, este se aquece à proporção que o corpo quente se resfria. Justifique essa conclusão obtida pelo aluno.

Podemos explicar esse fenômeno da seguinte maneira: O corpo quente fornece calor ao corpo frio e este absorve calor do corpo quente. O fenômeno continua até que as temperaturas se igualem. Interrompendo a transferência de calor e permitindo aos dois corpos entrar em equilíbrio térmico.

7. Verifique se estas afirmações estão corretas e justifique sua resposta.

a) É através da sensação térmica que chegamos ao conceito de temperatura. Portanto, podemos usá-la como um critério seguro para medir o estado térmico de um sistema.

Parcialmente correta, porque esse não é um critério seguro.

b) O volume e a pressão de uma substância independem da variação do seu estado térmico.

Incorreta. As propriedades termométricas de uma substância dependem da variação do estado térmico.

8. Um banhista em uma praia fez o seguinte comentário com algumas pessoas: "Estou com muito calor, vou tomar um banho de mar". Do ponto de vista da Física, ele cometeu um equívoco? Faça um comentário a respeito.

Calor é uma modalidade de energia em trânsito, isto é, energia que está passando de um corpo para outro, que denominamos energia térmica. Sendo assim não é correto dizer que um corpo possui calor, mas sim energia térmica.

9. Ao estudarmos a quantidade de movimento dos corpos e sua conservação, sabemos que, durante o choque entre dois corpos, A e B, uma parte da energia cinética de um deles é utilizada para aumentar a energia cinética do outro. Explique o que ocorre com as temperaturas desses corpos após o choque, segundo o ponto de vista da interpretação microscópica da temperatura.

Uma parte da energia cinética das moléculas de A é utilizada para aumentar a energia cinética das moléculas de B. Em conseqüência, a temperatura de A diminui, e a de B aumenta.

10. Se a temperatura está associada ao movimento das partículas, o que acontecerá com a temperatura em uma situação em que todas as partículas estejam paradas?

Como veremos, uma escala termométrica, denominada escala absoluta de temperatura, que adota o zero como a menor temperatura concebida na natureza, isto é, aquela em que não ocorre mais a agitação das partículas de um corpo. Essa situação tem se mostrado impossível na prática, mas seu valor teórico é calculado em cerca de  -273,15 ºC.