Capítulo 18

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Halliday & Resnick 
Gravitação, Ondas e Termodinâmica 
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Fundamentos de Física 
Volume 2 
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Halliday/Resnick/Walker 
Fundamentos de Física 10a edição 
Testes em PowerPoint 
 
 
 
Capítulo 18 Temperatura, Calor e a Primeira Lei 
da 
Termodinâmica 
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Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
18.3.1. Qual das situações abaixo é descrita pela lei zero da termodinâmica? 
 
a) Um aparelho de ar condicionado transfere calor do interior de uma casa para o lado de 
fora. 
 
b) Um gás monoatômico é mantido em um recipiente que dispõe de um pistão móvel. O 
gás absorve calor do ambiente e se expande a temperatura e pressão constantes. 
 
c) Um recipiente contém água fervente. Um termômetro é inserido na água fervente e 
calibrado depois de entrar em equilíbrio térmico com a água. 
 
d) Uma panela contém óleo de cozinha a 175C. Quando fatias de batata congelada são 
mergulhadas no óleo, uma certa quantidade de calor é transferida do óleo para as 
fatias de batata. 
 
e) Um cientista remove calor de uma câmara de resfriamento até que atinja a temperatura 
de 3  1010 K, muito próxima do zero absoluto. 
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18.3.1. Qual das situações abaixo é descrita pela lei zero da termodinâmica? 
 
a) Um aparelho de ar condicionado transfere calor do interior de uma casa para o lado de 
fora. 
 
b) Um gás monoatômico é mantido em um recipiente que dispõe de um pistão móvel. O 
gás absorve calor do ambiente e se expande a temperatura e pressão constantes. 
 
c) Um recipiente contém água fervente. Um termômetro é inserido na água fervente e 
calibrado depois de entrar em equilíbrio térmico com a água. 
 
d) Uma panela contém óleo de cozinha a 175C. Quando fatias de batata congelada são 
mergulhadas no óleo, uma certa quantidade de calor é transferida do óleo para as 
fatias de batata. 
 
e) Um cientista remove calor de uma câmara de resfriamento até que atinja a temperatura 
de 3  1010 K, muito próxima do zero absoluto. 
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18.4.1. Qual dos materiais abaixo é difícil de usar na construção de um 
termômetro? 
 
a) Um líquido cujo volume aumenta quando a temperatura aumenta. 
 
b) Um gás cuja pressão aumenta quando é aquecido a volume 
constante. 
 
c) Uma barra de metal cujo comprimento aumenta quando a 
temperatura aumenta. 
 
d) Um sólido cuja massa diminui quando a temperatura aumenta. 
 
e) Um fio cuja resistência aumenta quando a temperatura aumenta. 
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18.4.1. Qual dos materiais abaixo é difícil de usar na construção de um 
termômetro? 
 
a) Um líquido cujo volume aumenta quando a temperatura aumenta. 
 
b) Um gás cuja pressão aumenta quando é aquecido a volume 
constante. 
 
c) Uma barra de metal cujo comprimento aumenta quando a 
temperatura aumenta. 
 
d) Um sólido cuja massa diminui quando a temperatura aumenta. 
 
e) Um fio cuja resistência aumenta quando a temperatura aumenta. 
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18.5.1. Insatisfeito com as escalas Celsius e Kelvin de temperatura, 
você decide criar uma nova escala, na qual o ponto de 
congelamento da água é 0,0oM e o ponto de ebulição da água é 
366,1oM, onde “M” significa “minha escala”. Que temperatura da 
sua escala corresponde a 0 K? 
 
a) 273,1M 
 
b) 500,0M 
 
c) 1000,0M 
 
d) 732,4M 
 
e) 633,9M 
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18.5.1. Insatisfeito com as escalas Celsius e Kelvin de temperatura, 
você decide criar uma nova escala, na qual o ponto de 
congelamento da água é 0,0oM e o ponto de ebulição da água é 
366,1oM, onde “M” significa “minha escala”. Que temperatura da 
sua escala corresponde a 0 K? 
 
a) 273,1M 
 
b) 500,0M 
 
c) 1000,0M 
 
d) 732,4M 
 
e) 633,9M 
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18.5.2. Três termômetros são usados para medir a temperatura no interior de uma caixa 
termicamente isolada. O termômetro A está calibrado em graus Fahrenheit, o termômetro 
B em graus Celsius e o termômetro C em kelvins. Quando os termômetros entram em 
equilíbrio térmico no interior da caixa, a leitura do termômetro B é 40C e a leitura do 
termômetro C é 233 K. Qual das afirmações abaixo é verdadeira? 
 
a) Se a leitura do termômetro B está correta, a leitura do termômetro C deveria ser 233 K. 
 
b) Se as leituras dos termômetros B e C estão corretas, a leitura do termômetro A deve ser 
 –40°F. 
 
c) Se as leituras dos termômetros A e B estão corretas e a temperatura no interior da caixa é 
aumentada até que a leitura do termômetro A seja 20F, a leitura do termômetro B passa 
a ser 10C. 
 
d) Se a leitura do termômetro C está correta, a leitura do termômetro B deveria ser 77C. 
 
e) Se as leituras dos termômetros A e C estão corretas e a temperatura no interior da caixa é 
aumentada até que a leitura do termômetro C seja 293 K, a leitura do termômetro A passa 
a ser 36F. 
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18.5.2. Três termômetros são usados para medir a temperatura no interior de uma caixa 
termicamente isolada. O termômetro A está calibrado em graus Fahrenheit, o termômetro 
B em graus Celsius e o termômetro C em kelvins. Quando os termômetros entram em 
equilíbrio térmico no interior da caixa, a leitura do termômetro B é 40C e a leitura do 
termômetro C é 233 K. Qual das afirmações abaixo é verdadeira? 
 
a) Se a leitura do termômetro B está correta, a leitura do termômetro C deveria ser 233 K. 
 
b) Se as leituras dos termômetros B e C estão corretas, a leitura do termômetro A deve ser 
 –40°F. 
 
c) Se as leituras dos termômetros A e B estão corretas e a temperatura no interior da caixa é 
aumentada até que a leitura do termômetro A seja 20F, a leitura do termômetro B passa 
a ser 10C. 
 
d) Se a leitura do termômetro C está correta, a leitura do termômetro B deveria ser 77C. 
 
e) Se as leituras dos termômetros A e C estão corretas e a temperatura no interior da caixa é 
aumentada até que a leitura do termômetro C seja 293 K, a leitura do termômetro A passa 
a ser 36F. 
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18.6.1. Um escultor pretende introduzir um pino de ouro em uma estatueta de ferro de 
forma permanente. O diâmetro do pino é ligeiramente maior que o diâmetro do furo. 
Sabendo que os coeficientes de dilatação linear do ouro e do ferro são da mesma 
ordem, considere as seguintes possibilidades: (1) aumentar a temperatura do pino e 
da estatueta; (2) diminuir a temperatura do pino e da estatueta; (3) aumentar a 
temperatura do pino e diminuir a temperatura da estatueta; (4) diminuir a 
temperatura do pino e aumentar a temperatura da estatueta. Qual dessas opções é a 
mais adequada para atingir o objetivo do escultor? 
 
a) 1 
 
b) 2 
 
c) 3 
 
d) 4 
 
e) 1 ou 2 
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18.6.1. Um escultor pretende introduzir um pino de ouro em uma estatueta de ferro de 
forma permanente. O diâmetro do pino é ligeiramente maior que o diâmetro do furo. 
Sabendo que os coeficientes de dilatação linear do ouro e do ferro são da mesma 
ordem, considere as seguintes possibilidades: (1) aumentar a temperatura do pino e 
da estatueta; (2) diminuir a temperatura do pino e da estatueta; (3) aumentar a 
temperatura do pino e diminuir a temperatura da estatueta; (4) diminuir a 
temperatura do pino e aumentar a temperatura da estatueta. Qual dessas opções é a 
mais adequada para atingir o objetivo do escultor? 
 
a) 1 
 
b) 2 
 
c) 3 
 
d) 4 
 
e) 1 ou 2 
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18.6.2. O comprimento do pêndulo de alumínio de um relógio é 0,2480 m 
quando a temperatura é 23,30C. O comprimento foi escolhido para que 
o período do pêndulo a essa temperatura fosse exatamente 1,000 s. Se o 
relógio for transportado para um lugar, com a mesma aceleração da 
gravidade, onde a temperatura seja 5,00C, qual será a diferença entre o 
tempo indicado pelo relógio e o tempo real após um dia de 
funcionamento? 
 
a) 69,3 s 
 
b) 115 s 
 
c) 87,2 s 
 
d) 31,0 s 
 
e) 11,5 s 
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18.6.2. O comprimento do pêndulo de alumínio de um relógio é 0,2480 m 
quando a temperatura é 23,30C. O comprimento foi escolhido para que 
o período do pêndulo a essa temperatura fosse exatamente 1,000 s. Se o 
relógio for transportado para um lugar, com a mesma aceleração da 
gravidade, onde a temperatura seja 5,00C, qual será a diferença entre o 
tempo indicado pelo relógio e o tempo real após um dia de 
funcionamento? 
 
a) 69,3 s 
 
b) 115 s 
 
c) 87,2 s 
 
d) 31,0 s 
 
e) 11,5 s 
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18.6.3. Quando uma barra de comprimento L é submetida a um certo 
aumento de temperatura, o comprimento da barra aumenta de um certo 
valor. Se uma barra igual, de comprimento 2L/3, é submetida ao mesmo 
aumento de temperatura, qual é a razão entre a variação de comprimento 
da barra menor e a variação de comprimento da barra maior? 
 
a) 1/3 
 
b) 2/3 
 
c) 1 
 
d) 3/2 
 
e) 3 
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18.6.3. Quando uma barra de comprimento L é submetida a um certo 
aumento de temperatura, o comprimento da barra aumenta de um certo 
valor. Se uma barra igual, de comprimento 2L/3, é submetida ao mesmo 
aumento de temperatura, qual é a razão entre a variação de comprimento 
da barra menor e a variação de comprimento da barra maior? 
 
a) 1/3 
 
b) 2/3 
 
c) 1 
 
d) 3/2 
 
e) 3 
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18.6.4. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fato de que, nos 
países de clima frio, os canos de água feitos de metal podem arrebentar 
no inverno? 
 
a) O metal e a água se dilatam com o frio, mas a dilatação da água é maior. 
 
b) A água se contrai com o frio, mas o metal se dilata. 
 
c) A contração do metal com o frio é maior que a da água. 
 
d) A superfície interna do cano se contrai menos que a superfície externa. 
 
e) A água se dilata ao congelar, enquanto o metal se contrai com o frio. 
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18.6.4. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o fato de que, nos 
países de clima frio, os canos de água feitos de metal podem arrebentar 
no inverno? 
 
a) O metal e a água se dilatam com o frio, mas a dilatação da água é maior. 
 
b) A água se contrai com o frio, mas o metal se dilata. 
 
c) A contração do metal com o frio é maior que a da água. 
 
d) A superfície interna do cano se contrai menos que a superfície externa. 
 
e) A água se dilata ao congelar, enquanto o metal se contrai com o frio. 
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18.6.5. Considere os quatro blocos, feitos do mesmo material, que 
aparecem na figura. Os lados têm comprimento L, 2L ou 3L. 
Coloque os blocos na ordem do aumento esperado de volume, do 
maior para o menor, quando são submetidos ao mesmo aumento de 
temperatura. 
 
a) B, C, A, D 
 
b) C, B, A, D 
 
c) D, C, A, B 
 
d) C, D, B, A 
 
e) Todos os blocos empatados. 
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18.6.5. Considere os quatro blocos, feitos do mesmo material, que 
aparecem na figura. Os lados têm comprimento L, 2L ou 3L. 
Coloque os blocos na ordem do aumento esperado de volume, do 
maior para o menor, quando são submetidos ao mesmo aumento de 
temperatura. 
 
a) B, C, A, D 
 
b) C, B, A, D 
 
c) D, C, A, B 
 
d) C, D, B, A 
 
e) Todos os blocos empatados. 
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18.6.6. Uma placa quadrada, de metal, tem um furo circular 
no centro. Se a placa é aquecida uniformemente, o 
diâmetro do furo 
 
a) diminui. 
 
b) aumenta. 
 
c) continua o mesmo. 
 
d) pode aumentar ou diminuir, dependendo do tipo de 
metal. 
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18.6.6. Uma placa quadrada, de metal, tem um furo circular 
no centro. Se a placa é aquecida uniformemente, o 
diâmetro do furo 
 
a) diminui. 
 
b) aumenta. 
 
c) continua o mesmo. 
 
d) pode aumentar ou diminuir, dependendo do tipo de 
metal. 
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18.7.1. A água é usada para resfriar o motor dos automóveis porque, 
além de ser um líquido barato, 
 
a) a água se dilata muito pouco quando é aquecida. 
 
b) a temperatura de congelamento da água é relativamente elevada. 
 
c) o calor específico da água é relativamente pequeno e, portanto, a 
água pode ser resfriada com facilidade. 
 
d) o calor específico da água é relativamente grande e, portanto, a 
água é capaz de armazenar uma grande quantidade de energia 
térmica. 
 
e) a água não se transforma em gás com facilidade. 
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18.7.1. A água é usada para resfriar o motor dos automóveis porque, 
além de ser um líquido barato, 
 
a) a água se dilata muito pouco quando é aquecida. 
 
b) a temperatura de congelamento da água é relativamente elevada. 
 
c) o calor específico da água é relativamente pequeno e, portanto, a 
água pode ser resfriada com facilidade. 
 
d) o calor específico da água é relativamente grande e, portanto, a 
água é capaz de armazenar uma grande quantidade de energia 
térmica. 
 
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18.8.1. Quando uma certa quantidade de calor é transferida para os 
materiais A, B e C, cujas massas são, respectivamente, 0,04 kg, 0,01 
kg e 0,02 kg, a temperatura do material A aumenta 4,0 C e a 
temperatura dos materiais B e C aumenta 3,0 C. Coloque os 
materiais na ordem do calor específico, começando pelo maior. 
 
a) A, B, C 
 
b) C, B, A 
 
c) B, A, C 
 
d) B e C empatados, A 
 
e) A, depois B e C empatados 
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18.8.1. Quando uma certa quantidade de calor é transferida para os 
materiais A, B e C, cujas massas são, respectivamente, 0,04 kg, 0,01 
kg e 0,02 kg, a temperatura do material A aumenta 4,0 C e a 
temperatura dos materiais B e C aumenta 3,0 C. Coloque os 
materiais na ordem do calor específico, começando pelo maior. 
 
a) A, B, C 
 
b) C, B, A 
 
c) B, A, C 
 
d) B e C empatados, A 
 
e) A, depois B e C empatados 
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18.8.2. Uma piscina tem 9,0 m de largura, 12,0 m de comprimento e 
1,83 m de profundidade. Certa manhã, quando a temperatura da 
água é 15,0C, a água absorve 2,00  109 J de calor do Sol. 
Supondo que a perda de calor para o ambiente é desprezível, qual é 
a temperatura final da água? 
 
a) 16,9C 
 
b) 18,1C 
 
c) 17,4C 
 
d) 19,6C 
 
e) 20,2C 
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18.8.2. Uma piscina tem 9,0 m de largura, 12,0 m de comprimento e 
1,83 m de profundidade. Certa manhã, quando a temperatura da 
água é 15,0C, a água absorve 2,00  109 J de calor do Sol. 
Supondo que a perda de calor para o ambiente é desprezível, qual é 
a temperatura final da água? 
 
a) 16,9C 
 
b) 18,1C 
 
c) 17,4C 
 
d) 19,6C 
 
e) 20,2C 
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18.8.3. Qual das substâncias abaixo seria mais eficaz para resfriar 
0,300 kg de água a 98C? 
 
a) 0,100 kg de chumbo a 22C 
 
b) 0,100 kg de água a 22C 
 
c) 0,100 kg de vidro a 22C 
 
d) 0,100 kg de alumínio a 22C 
 
e) 0,100 kg de cobre a 22C 
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18.8.3. Qual das substâncias abaixo seria mais eficaz para resfriar 
0,300 kg de água a 98C? 
 
a) 0,100 kg de chumbo a 22C 
 
b) 0,100 kg de água a 22C 
 
c) 0,100 kg de vidro a 22C 
 
d) 0,100 kg de alumínio a 22C 
 
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18.8.4. A temperatura normal de Joana é 36,5C. Quando ficou 
gripada, a temperatura do seu corpo aumentou para 38,0C. Qual é 
a quantidade mínima de calor necessária para produzir esse 
aumento de temperatura, se a moça pesa 561 N? 
 
a) 2,96  106 J 
 
b) 3,50  103 J 
 
c) 4,98  104 J 
 
d) 3,00  105 J 
 
e) 7,60  105 J 
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18.8.4. A temperatura normal de Joana é 36,5C. Quando ficou 
gripada, a temperatura do seu corpo aumentou para 38,0C. Qual é 
a quantidade mínima de calor necessária para produzir esse 
aumento de temperatura, se a moça pesa 561 N? 
 
a) 2,96  106 J 
 
b) 3,50  103 J 
 
c) 4,98  104 J 
 
d) 3,00  105 J 
 
e) 7,60  105 J 
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18.8.5. Quatro cilindros de 1 kg, feitos de metais diferentes (chumbo, 
cobre, alumínio e ferro), são aquecidos até 100C e colocados sobre 
um bloco de parafina, que funde a 63C. Após alguns minutos, 
observa-se que os cilindros afundaram até profundidades diferentes 
na parafina. Coloque os cilindros na ordem da profundidade que 
atingiram, começando pela maior. 
 
a) chumbo, ferro, cobre, alumínio 
 
b) alumínio, cobre, chumbo, ferro 
 
c) alumínio, ferro, cobre, chumbo 
 
d) cobre, alumínio, ferro, chumbo 
 
e) ferro, cobre, chumbo, alumínio 
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18.8.5. Quatro cilindros de 1 kg, feitos de metais diferentes (chumbo, 
cobre, alumínio e ferro), são aquecidos até 100C e colocados sobre 
um bloco de parafina, que funde a 63C. Após alguns minutos, 
observa-se que os cilindros afundaram até profundidades diferentes 
na parafina. Coloque os cilindros na ordem da profundidade que 
atingiram, começando pela maior. 
 
a) chumbo, ferro, cobre, alumínio 
 
b) alumínio, cobre, chumbo, ferro 
 
c) alumínio, ferro, cobre, chumbo 
 
d) cobre, alumínio, ferro, chumbo 
 
e) ferro, cobre, chumbo, alumínio 
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18.8.6. Quando uma substância recebeu calor, a temperatura não 
aumentou. Qual das opções abaixo é a explicação correta para esse 
comportamento? 
 
a) A substância possui propriedades térmicas pouco comuns. 
 
b) A substância estava mais fria que o ambiente. 
 
c) A substância estava no estadogasoso. 
 
d) A substância é um sólido imperfeito. 
 
e) A substância sofreu uma transformação de fase. 
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18.8.6. Quando uma substância recebeu calor, a temperatura não 
aumentou. Qual das opções abaixo é a explicação correta para esse 
comportamento? 
 
a) A substância possui propriedades térmicas pouco comuns. 
 
b) A substância estava mais fria que o ambiente. 
 
c) A substância estava no estado gasoso. 
 
d) A substância é um sólido imperfeito. 
 
e) A substância sofreu uma transformação de fase. 
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18.8.7. Qual é a temperatura final quando uma energia de 2,50  105 J 
é fornecida a 0,950 kg de gelo a 0,0C? 
 
a) 0,0C 
 
b) 4,2C 
 
c) 15,7C 
 
d) 36,3C 
 
e) 62,8C 
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18.8.7. Qual é a temperatura final quando uma energia de 2,50  105 J 
é fornecida a 0,950 kg de gelo a 0,0C? 
 
a) 0,0C 
 
b) 4,2C 
 
c) 15,7C 
 
d) 36,3C 
 
e) 62,8C 
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18.8.8. Quando fornecemos 25 kJ de energia ao material A, 4,0 kg do 
material se fundem. Quando fornecemos 50 kJ ao material B, 6,0 
kg do material se fundem. Quando fornecemos 30 kJ de energia ao 
material C, 3,0 kg se fundem. Qual dos materiais tem maior calor 
de fusão? 
 
a) A 
 
b) B 
 
c) C 
 
d) A e B empatados 
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18.8.8. Quando fornecemos 25 kJ de energia ao material A, 4,0 kg do 
material se fundem. Quando fornecemos 50 kJ ao material B, 6,0 
kg do material se fundem. Quando fornecemos 30 kJ de energia ao 
material C, 3,0 kg se fundem. Qual dos materiais tem maior calor 
de fusão? 
 
a) A 
 
b) B 
 
c) C 
 
d) A e B empatados 
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18.8.9. Um tubo de ensaio é mergulhado em água fervente, como mostra a figura. A 
água que está no tubo de ensaio ferve? 
 
a) Sim, porque a água do tubo de ensaio 
 recebe uma quantidade cada vez maior de 
 calor até atingir o ponto de ebulição. 
 
b) Sim, porque a pressão acima da água que está 
 no tubo de ensaio diminui até a água começar 
 a ferver. 
 
c) Não, porque a água do tubo de ensaio só recebe 
 calor até a temperatura no interior do tubo de 
 ensaio chegar a 100C. 
 
d) Não, porque a temperatura no interior do tubo de ensaio nunca chega a 100C. 
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18.8.9. Um tubo de ensaio é mergulhado em água fervente, como mostra a figura. A 
água que está no tubo de ensaio ferve? 
 
a) Sim, porque a água do tubo de ensaio 
 recebe uma quantidade cada vez maior de 
 calor até atingir o ponto de ebulição. 
 
b) Sim, porque a pressão acima da água que está 
 no tubo de ensaio diminui até a água começar 
 a ferver. 
 
c) Não, porque a água do tubo de ensaio só recebe 
 calor até a temperatura no interior do tubo de 
 ensaio chegar a 100C. 
 
d) Não, porque a temperatura no interior do tubo de ensaio nunca chega a 100C. 
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18.10.1. Um recipiente termicamente isolado contém uma mistura de 
água e gelo a 0C. Um aquecedor elétrico mergulhado na água é 
usado para fornecer 1680 J de calor ao sistema, enquanto um 
agitador realiza um trabalho de 450 J. Qual é o aumento da energia 
interna do sistema gelo-água? 
 
a) 450 J 
 
b) 1230 J 
 
c) 1680 J 
 
d) 2130 J 
 
e) 0 
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18.10.1. Um recipiente termicamente isolado contém uma mistura de 
água e gelo a 0C. Um aquecedor elétrico mergulhado na água é 
usado para fornecer 1680 J de calor ao sistema, enquanto um 
agitador realiza um trabalho de 450 J. Qual é o aumento da energia 
interna do sistema gelo-água? 
 
a) 450 J 
 
b) 1230 J 
 
c) 1680 J 
 
d) 2130 J 
 
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18.10.2. A energia interna de um sistema aumenta durante um certo intervalo de 
tempo. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa situação, é verdadeira? 
 
a) O aumento da energia interna indica que foi realizado trabalho sobre o 
sistema. 
 
b) O aumento da energia interna indica que foi fornecido calor ao sistema. 
 
c) O aumento da energia interna indica que o sistema realizou trabalho. 
 
d) O aumento da energia interna indica que o sistema cedeu calor. 
 
e) Não há informações suficientes para determinar a causa do aumento da 
energia interna. 
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18.10.2. A energia interna de um sistema aumenta durante um certo intervalo de 
tempo. Qual das afirmações abaixo, a respeito dessa situação, é verdadeira? 
 
a) O aumento da energia interna indica que foi realizado trabalho sobre o 
sistema. 
 
b) O aumento da energia interna indica que foi fornecido calor ao sistema. 
 
c) O aumento da energia interna indica que o sistema realizou trabalho. 
 
d) O aumento da energia interna indica que o sistema cedeu calor. 
 
e) Não há informações suficientes para determinar a causa do aumento da 
energia interna. 
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18.10.3. Um gás ocupa um cilindro que dispõe de um pistão. Se o volume do 
gás é reduzido à metade do valor inicial através da aplicação de uma 
força ao pistão, qual das afirmações abaixo, a respeito da energia interna 
do gás, é verdadeira? 
 
a) A energia interna do gás diminui. 
 
b) A energia interna do gás aumenta. 
 
c) A energia interna do gás permanece a mesma. 
 
d) A energia interna do gás é igual ao trabalho realizado para movimentar o 
pistão. 
 
e) A energia interna do gás pode aumentar, diminuir ou permanecer a 
mesma, dependendo da quantidade de calor cedida ou recebida pelo gás. 
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18.10.3. Um gás ocupa um cilindro que dispõe de um pistão. Se o volume do 
gás é reduzido à metade do valor inicial através da aplicação de uma 
força ao pistão, qual das afirmações abaixo, a respeito da energia interna 
do gás, é verdadeira? 
 
a) A energia interna do gás diminui. 
 
b) A energia interna do gás aumenta. 
 
c) A energia interna do gás permanece a mesma. 
 
d) A energia interna do gás é igual ao trabalho realizado para movimentar o 
pistão. 
 
e) A energia interna do gás pode aumentar, diminuir ou permanecer a 
mesma, dependendo da quantidade de calor cedida ou recebida pelo gás. 
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18.10.4. Qual das afirmações abaixo não é compatível com a primeira lei da 
termodinâmica? 
 
a) A energia interna de um sistema finito é necessariamente finita. 
 
b) É possível construir uma máquina que realiza um trabalho maior que a 
energia que recebe. 
 
c) Um sistema termicamente isolado não pode ceder calor nem receber 
calor. 
 
d) A energia interna de um sistema diminui quando o sistema executa 
trabalho e não recebe calor. 
 
e) É possível construir uma máquina cuja energia aumenta quando recebe 
calor ou trabalho. 
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18.10.4. Qual das afirmações abaixo não é compatível com a primeira lei da 
termodinâmica? 
 
a) A energia interna de um sistema finito é necessariamente finita. 
 
b) É possível construir uma máquina que realiza um trabalho maior que a 
energia que recebe. 
 
c) Um sistema termicamente isolado não pode ceder calor nem receber 
calor. 
 
d) A energia interna de um sistema diminui quando o sistema executa 
trabalho e não recebe calor. 
 
e) É possível construir uma máquina cuja energia aumenta quando recebe 
calor ou trabalho. 
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18.11.1. A figura mostra o gráfico da pressão em função do volume 
para um certo sistema. As opções abaixo indicam possíveis 
processos que envolvem transições entre os pontos indicados. Em 
qual desses processos o trabalho realizado é maior? 
 
a) GHBD 
 
b) GFBD 
 
c) HABD 
 
d) EDFH 
 
e) CBFG 
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18.11.1. A figura mostra o gráfico da pressão em função do volume 
para um certo sistema. As opções abaixo indicam possíveis 
processos que envolvem transições entre os pontos indicados. Em 
qual desses processos o trabalho realizado é maior? 
 
a) GHBD 
 
b) GFBD 
 
c) HABD 
 
d) EDFH 
 
e) CBFG 
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18.11.2. A figura mostra o gráfico da pressão em função do volume 
para um certo sistema. Se o sistema se encontra inicialmente no 
ponto A e, após alguns processos, termina no ponto E, qual das 
trajetórias abaixo produz a maior variação da energia interna do sistema? 
 
 
a) AHDE 
 
b) ABFE 
 
c) AGE 
 
d) ACE 
 
e) Todas as trajetórias produzem a mesma variação de energia interna. 
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18.11.2. A figura mostra o gráfico da pressão em função do volume 
para um certo sistema. Se o sistema se encontra inicialmente no 
ponto A e, após alguns processos, termina no ponto E, qual das 
trajetórias abaixo produz a maior variação da energia interna do sistema? 
 
 
a) AHDE 
 
b) ABFE 
 
c) AGE 
 
d) ACE 
 
e) Todas as trajetórias produzem a mesma variação da energia interna. 
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18.11.3. Um recipiente termicamente isolado de paredes rígidas possui dois 
compartimentos. Um compartimento contém n mols de um gás ideal e o 
outro compartimento foi evacuado. Uma válvula que liga os dois 
compartimentos é aberta. Qual das afirmações abaixo, a respeito do que 
acontece depois que a válvula é aberta, é verdadeira? 
 
a) A energia interna do gás não varia. 
 
b) A pressão do gás não varia. 
 
c) A temperatura do gás diminui. 
 
d) O gás realiza trabalho. 
 
e) O gás permanece no compartimento onde estava, a menos que o sistema 
receba calor. 
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18.11.3. Um recipiente termicamente isolado de paredes rígidas possui dois 
compartimentos. Um compartimento contém n mols de um gás ideal e o 
outro compartimento foi evacuado. Uma válvula que liga os dois 
compartimentos é aberta. Qual das afirmações abaixo, a respeito do que 
acontece depois que a válvula é aberta, é verdadeira? 
 
a) A energia interna do gás não varia. 
 
b) A pressão do gás não varia. 
 
c) A temperatura do gás diminui. 
 
d) O gás realiza trabalho. 
 
e) O gás permanece no compartimento onde estava, a menos que o sistema 
receba calor. 
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18.12.1. No verão, a luz do Sol da manhã esquenta a margem de um lago, e uma 
brisa começa a soprar no sentido da água para a terra. Qual das opções abaixo é 
a explicação correta para essa brisa? 
 
a) O ar se move naturalmente dos lugares mais escuros para os lugares mais claros. 
 
b) A margem a que o enunciado se refere deve ser a margem oeste do lago, já que o 
vento sopra normalmente de leste para oeste. 
 
c) A terra normalmente é mais fria perto dos lagos, e a inversão de temperatura faz o 
ar se mover na direção da margem. 
 
d) O ar quente sobe e o ar frio desce, parecendo vir do lago, mas na verdade vem 
das partes mais altas da margem. 
 
e) Na margem aquecida pelo Sol, o ar quente sobe e é substituído por ar proveniente 
da superfície do lago. 
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18.12.1. No verão, a luz do Sol da manhã esquenta a margem de um lago, e uma 
brisa começa a soprar no sentido da água para a terra. Qual das opções abaixo é 
a explicação correta para essa brisa? 
 
a) O ar se move naturalmente dos lugares mais escuros para os lugares mais claros. 
 
b) A margem a que o enunciado se refere deve ser a margem oeste do lago, já que o 
vento sopra normalmente de leste para oeste. 
 
c) A terra normalmente é mais fria perto dos lagos, e a inversão de temperatura faz o 
ar se mover na direção da margem. 
 
d) O ar quente sobe e o ar frio desce, parecendo vir do lago, mas na verdade vem 
das partes mais altas da margem. 
 
e) Na margem aquecida pelo Sol, o ar quente sobe e é substituído porar proveniente 
da superfície do lago. 
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18.12.2. Rodolfo instalou 10 termômetros em diferentes posições no interior de uma 
panela com água e colocou a panela no fogo. Observando os termômetros, notou que 
os 10 termômetros indicaram praticamente a mesma temperatura, enquanto a água 
esquentou de 20oC a 100oC. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o 
fato de que a temperatura se manteve quase uniforme no interior da panela? 
 
a) O aquecimento produz correntes de convecção que distribuem o calor. 
 
b) O calor é rapidamente conduzido do fundo da panela para a superfície, por causa do 
gradiente de temperatura. 
 
c) A pressão da água a uma dada profundidade permanece constante. 
 
d) A água é aquecida por radiação; o fundo da panela está a uma temperatura maior que a 
água, e todas as moléculas de água são irradiadas da mesma forma. 
 
e) As moléculas de água mais próximas do fundo recebem energia do metal da panela e 
compartilham essa energia, através de colisões, com outras moléculas de água. 
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18.12.2. Rodolfo instalou 10 termômetros em diferentes posições no interior de uma 
panela com água e colocou a panela no fogo. Observando os termômetros, notou que 
os 10 termômetros indicaram praticamente a mesma temperatura, enquanto a água 
esquentou de 20oC a 100oC. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o 
fato de que a temperatura se manteve quase uniforme no interior da panela? 
 
a) O aquecimento produz correntes de convecção que distribuem o calor. 
 
b) O calor é rapidamente conduzido do fundo da panela para a superfície, por causa do 
gradiente de temperatura. 
 
c) A pressão da água a uma dada profundidade permanece constante. 
 
d) A água é aquecida por radiação; o fundo da panela está a uma temperatura maior que a 
água, e todas as moléculas de água são irradiadas da mesma forma. 
 
e) As moléculas de água mais próximas do fundo recebem energia do metal da panela e 
compartilham essa energia, através de colisões, com outras moléculas de água. 
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18.12.3. Uma vela está queimando no fundo de um tubo vertical. Um 
segundo tubo vertical é introduzido no tubo logo acima da vela, 
como mostra a figura. O que acontece 
 quando o segundo tubo é removido? 
 
a) A chama se apaga. 
 
b) A chama fica mais fraca. 
 
c) A chama não muda. 
 
d) A chama fica mais forte. 
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segundo tubo vertical é introduzido no tubo logo acima da vela, 
como mostra a figura. O que acontece 
 quando o segundo tubo é removido? 
 
a) A chama se apaga. 
 
b) A chama fica mais fraca. 
 
c) A chama não muda. 
 
d) A chama fica mais forte. 
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18.12.4. Considere as seguintes substâncias, todas à temperatura 
ambiente: (1) alumínio, (2) cobre, (3) aço e (4) madeira. Qual 
dessas substâncias parece mais fria ao tato, supondo que a 
temperatura da mão da pessoa é maior que a temperatura 
ambiente? 
 
a) (1) 
 
b) (2) 
 
c) (3) 
 
d) (4) 
 
e) A sensação é a mesma em todos os casos. 
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ambiente: (1) alumínio, (2) cobre, (3) aço e (4) madeira. Qual 
dessas substâncias parece mais fria ao tato, supondo que a 
temperatura da mão da pessoa é maior que a temperatura 
ambiente? 
 
a) (1) 
 
b) (2) 
 
c) (3) 
 
d) (4) 
 
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18.12.5. Uma parede é formada por quatro materiais diferentes, como 
mostra a figura. O lado direito é mantido a 30,0 C e a temperatura do 
lado esquerdo é 0,5 C. As temperaturas das interfaces entre os 
diferentes materiais são dadas. Coloque os materiais na ordem da 
condutividade térmica, começando pela maior. 
 
a) A, B, C, D 
 
b) B, C, D, A 
 
c) C, D, A, B 
 
d) D, A, C, B 
 
e) C, B, A, D 
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mostra a figura. O lado direito é mantido a 30,0 C e a temperatura do 
lado esquerdo é 0,5 C. As temperaturas das interfaces entre os 
diferentes materiais são dadas. Coloque os materiais na ordem da 
condutividade térmica, começando pela maior. 
 
a) A, B, C, D 
 
b) B, C, D, A 
 
c) C, D, A, B 
 
d) D, A, C, B 
 
e) C, B, A, D 
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18.12.6. Duas barras são colocadas entre duas placas, uma à temperatura TALTA e outra à 
temperatura TBAIXA. A condutividade térmica da barra A é três vezes maior que a da barra 
B. A área da seção reta da barra A é metade da área da seção reta da barra B. A perda de 
calor através da superfície lateral das barras é desprezível. Qual das opções abaixo 
descreve corretamente o calor conduzido 
 pelas duas barras em um intervalo de tempo t? 
 
a) O calor conduzido pela barra A é 3 vezes 
 maior que o calor conduzido pela barra B. 
 
b) O calor conduzido pela barra A é 3/2 
 do calor conduzido pela barra B. 
 
c) O calor conduzido pela barra A é igual ao calor conduzido pela barra B. 
 
d) O calor conduzido pela barra A é 2/3 do calor conduzido pela barra B. 
 
e) O calor conduzido pela barra A é 1/3 do calor conduzido pela barra B. 
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Fundamentos de Física – Gravitação, Ondas e Termodinâmica – Vol. 2 
18.12.6. Duas barras são colocadas entre duas placas, uma à temperatura TALTA e outra à 
temperatura TBAIXA. A condutividade térmica da barra A é três vezes maior que a da barra 
B. A área da seção reta da barra A é metade da área da seção reta da barra B. A perda de 
calor através da superfície lateral das barras é desprezível. Qual das opções abaixo 
descreve corretamente o calor conduzido 
 pelas duas barras em um intervalo de tempo t? 
 
a) O calor conduzido pela barra A é 3 vezes 
 maior que o calor conduzido pela barra B. 
 
b) O calor conduzido pela barra A é 3/2 
 do calor conduzido pela barra B. 
 
c) O calor conduzido pela barra A é igual ao calor conduzido pela barra B. 
 
d) O calor conduzido pela barraA é 2/3 do calor conduzido pela barra B. 
 
e) O calor conduzido pela barra A é 1/3 do calor conduzido pela barra B. 
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18.12.7. Que espessura de concreto, com uma condutividade térmica 
de 1,1 W/(mK) conduz calor à mesma taxa que 0,25 m de ar, com 
uma condutividade térmica de 0,0256 W/(mK), se todas as outras 
condições forem iguais? 
 
a) 8,9 m 
 
b) 4,3 m 
 
c) 1,4 m 
 
d) 11 m 
 
e) 0,25 m 
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de 1,1 W/(mK) conduz calor à mesma taxa que 0,25 m de ar, com 
uma condutividade térmica de 0,0256 W/(mK), se todas as outras 
condições forem iguais? 
 
a) 8,9 m 
 
b) 4,3 m 
 
c) 1,4 m 
 
d) 11 m 
 
e) 0,25 m 
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18.12.8. Pouco antes do início da primavera, um avião sobrevoa uma montanha gelada e 
joga um pó preto na neve para evitar que o vale vizinho seja inundado quando o 
tempo esquentar. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o sucesso desse 
método? 
 
a) As áreas onde o pó se acumula derretem primeiro, porque o pó absorve a luz solar. 
Isso faz com que a neve e o gelo derretam gradualmente, em vez de derreterem 
catastroficamente quando a temperatura aumenta. 
 
b) O pó aumenta a temperatura de fusão da neve e do gelo, retardando o derretimento. 
 
c) O pó diminui a temperatura de fusão da neve e do gelo, acelerando o derretimento. 
 
d) O pó tem uma condutividade térmica maior que a água e o gelo e pode transmitir o 
calor do ar para o gelo com maior eficiência. 
 
e) A convecção do ar aquece a neve coberta de pó mais eficientemente que a neve 
descoberta. 
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joga um pó preto na neve para evitar que o vale vizinho seja inundado quando o 
tempo esquentar. Qual das opções abaixo é a explicação correta para o sucesso desse 
método? 
 
a) As áreas onde o pó se acumula derretem primeiro, porque o pó absorve a luz solar. 
Isso faz com que a neve e o gelo derretam gradualmente, em vez de derreterem 
catastroficamente quando a temperatura aumenta. 
 
b) O pó aumenta a temperatura de fusão da neve e do gelo, retardando o derretimento. 
 
c) O pó diminui a temperatura de fusão da neve e do gelo, acelerando o derretimento. 
 
d) O pó tem uma condutividade térmica maior que a água e o gelo e pode transmitir o 
calor do ar para o gelo com maior eficiência. 
 
e) A convecção do ar aquece a neve coberta de pó mais eficientemente que a neve 
descoberta. 
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18.12.9. As panelas de metal, usadas para cozinhar, em geral têm 
paredes e fundo espelhados. Do ponto de vista termodinâmico, 
isso é bom porque, quanto maior a refletividade do material, 
 
a) maior a condutividade térmica. 
 
b) menores as perdas por convecção. 
 
c) menores as perdas por irradiação. 
 
d) menores as perdas por condução. 
 
e) melhor o isolamento térmico. 
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paredes e fundo espelhados. Do ponto de vista termodinâmico, 
isso é bom porque, quanto maior a refletividade do material, 
 
a) maior a condutividade térmica. 
 
b) menores as perdas por convecção. 
 
c) menores as perdas por irradiação. 
 
d) menores as perdas por condução. 
 
e) melhor o isolamento térmico. 
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18.12.10. Um engenheiro está projetando um aparelho para ser usado no deserto. 
É desejável que a frente do aparelho, que estará voltada para o Sol, absorva 
o mínimo possível de calor e que a parte traseira perca o mínimo possível de 
calor para o ambiente. A carcaça do aparelho pode ser feita de dois 
materiais: (1) um material preto e fosco e (2) um material metálico e 
espelhado. Qual desses materiais deve ser usado na frente do aparelho e qual 
deve ser usado na parte traseira? 
 
a) O material 2 deve ser usado na frente e o material 1 na parte traseira. 
 
b) O material 1 deve ser usado na frente e o material 2 na parte traseira. 
 
c) O material 1 deve ser usado na frente e na parte traseira. 
 
d) O material 2 deve ser usado na frente e na parte traseira. 
 
e) Os dois materiais podem ser usados indiferentemente, tanto na parte dianteira 
como na parte traseira. 
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É desejável que a frente do aparelho, que estará voltada para o Sol, absorva 
o mínimo possível de calor e que a parte traseira perca o mínimo possível de 
calor para o ambiente. A carcaça do aparelho pode ser feita de dois 
materiais: (1) um material preto e fosco e (2) um material metálico e 
espelhado. Qual desses materiais deve ser usado na frente do aparelho e qual 
deve ser usado na parte traseira? 
 
a) O material 2 deve ser usado na frente e o material 1 na parte traseira. 
 
b) O material 1 deve ser usado na frente e o material 2 na parte traseira. 
 
c) O material 1 deve ser usado na frente e na parte traseira. 
 
d) O material 2 deve ser usado na frente e na parte traseira. 
 
e) Os dois materiais podem ser usados indiferentemente, tanto na parte dianteira 
como na parte traseira. 
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18.12.11. Dois recipientes selados, de mesmas dimensões, estão 
inicialmente à mesma temperatura. A superfície externa do 
recipiente A é feita de alumínio polido e a superfície externa do 
recipiente B é feita de ferro fosco. Uma lâmpada de alta potência é 
usada para iluminar os dois recipientes da mesma distância. Em 
qual dos recipientes a temperatura do interior aumenta mais 
depressa? 
 
a) A 
 
b) B 
 
c) A temperatura aumenta com a mesma rapidez no interior dos dois 
recipientes. 
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inicialmente à mesma temperatura. A superfície externa do 
recipiente A é feita de alumínio polido e a superfície externa do 
recipiente B é feita de ferro fosco. Uma lâmpada de alta potência é 
usada para iluminar os dois recipientes da mesmadistância. Em 
qual dos recipientes a temperatura do interior aumenta mais 
depressa? 
 
a) A 
 
b) B 
 
c) A temperatura aumenta com a mesma rapidez no interior dos dois 
recipientes. 
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