FICHA 2. Calorimetria e leis de radiacao do corpo negro

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Escola Secundária Emília Daússe. Física 12ª classe 
Ficha de exercícios 
Parte I։ Calorimetria 
1. Explique o princípio de funcionamento da garrafa-termo ( veso de Dewar) 
2. Considere um cubo de gelo com massa de 50g a uma temperatura de -8oC e 50g de água líquida 
destilada a 30oC . Admita que fornece-se a cada um dos sistemas a energia de 100Cal. 
Sabendo que cH2O=4,18.103J. kg-1 oC-1; cgelo=2,1.103J. kg-1 oC-1 e 1cal=4,18J. Determine a 
temperatura final։ 
a) Do gelo b) da agua liquida 
3. Uma barra de cobre de 0,1 kg que se encontra a 283K foi aquecida até atingir 373K. Determine 
a quantidade de calor sabendo que o calor específico de cobre é de 390,6 J. kg-1 K-1 
4. Determine o calor específico de chumbo sabendo que um pedaço de 0,1kg deste, a 473K foi 
colocado num recipiente contendo 0,5kg de água a 273K. A temperatura de equilíbrio foi 
atingida a 294,1K. 
5. Uma chaleira eléctrica contendo 500g de água a 20oC e cuja potência é de 200W encontra-se 
ligada a uma tomada durante 5 minutos. Verifique se o tempo de funcionamento da chaleira 
supondo um rendimento em 100% foi suficiente para atingir a ebulição da água. (cH2O=4,2.103J. 
kg-1 oK-1) 
 
Parte II։ Leis de Radiação do Corpo Negro 
1. Qual é, em nanómetros, o comprimento de onda máximo correspondente ao pico da radiação 
do corpo negro para a zona convectiva, cuja temperatura é T=105 K? ( b = 3.10-3 SI) 
2. Uma fonte de radiação emite sinais com um comprimento de 1500Å. Qual é, a sua frequência? 
3. A figura mostra os gráficos de Φ(λ, T) em função do 
comprimento de onda para quatro temperaturas 
diferentes. Qual dos gráficos I, II, III e IV, 
corresponde ao menor comprimento de onda máximo? 
A. I B. II C. III D. IV 
4. Um corpo negro M está à temperatura de 2700K e um outro corpo negro N, está a uma 
temperatura de 900K . Qual é a razão entre as intensidades das radiações emitidas pelos corpos 
M e N? 
5. A temperatura absoluta de um corpo negro é T. Como variará a sua taxa de emissão de radiação 
térmica se sua temperatura for reduzida quatro vezes? 
A Aumenta por um factor de 4 C Reduz por um factor de 4 
B Aumenta por um factor de 64 D Reduz por um factor de 256 
6. O que acontecerá com a taxa de radiação de energia térmica de um corpo negro, se a sua 
temperatura absoluta for reduzida a um terço? 
A. Aumenta por um factor de 3 C. Reduz por um factor de 3 
B Aumenta por um factor de 81 D Reduz por um factor de 81 
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 7. A superfície do Sol está à temperatura de 6000K e o corpo humano a uma temperatura da 
ordem dos 300K. Qual é a razão entre a intensidade da radiação emitida pelo Sol e a intensidade 
da radiação emitida pelo corpo humano? 
8. O gráfico representa a emissividade duma estrela em função da 
frequência. Qual é, em Hz, a frequência correspondente ao comprimento 
de onda máximo da estrela?(c = 3.108 m/s ; b = 3.10-3 SI ) 
 A 1,5. 014 C 3,5. 014 
 B 2,5 . 014 D 4,5. 014 
9. A figura representa a emissividade de um corpo negro a 
diferentes temperaturas. Qual das curvas corresponde 
maior frequência ligada ao comprimento de onda máximo? 
A .1 B.3 C. 2 D. 4 
10. O gráfico representa a emissividade duma estrela em função da 
frequência. Qual é, em Kelvin, a temperatura da estrela? ( c = 3.108 m/s ; 
b = 3.10-3 SI ). 
 11. A temperatura na superfície de uma certa estrela é de cerca de 5800K e sabe-se que para 
esse tipo de estrelas a constante de Wien é aproximada a 2,9.10-3 mK. Qual é, em micro metros, o 
comprimento de onda máximo da radiação emitida por essa estrela? 
 12. Uma estrela emite radiação de intensidade máxima no comprimento de onda 580 nm. A 
contante de Wien é de 2,9.10-3 mK. Calcule, A temperatura na superfície dessa estrela. 
13. qual é a razão ��
��
 entre os comprimentos de onda de emissão máxima de dois corpos negros que 
se encontram à temperaturas T1=2100K e T2=1050K. 
14. A temperatura de um corpo negro se elevou por aquecimento, de 1000K até 3000K. Qual é, em 
metros, o módulo da variação do comprimento de onda?