TERMODINAMICA I _Avaliação I - Individual

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12/03/2023, 19:22 Avaliação I - Individual
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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:826410)
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Prova 60238480
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
Imagine que desejamos homenagear Ludwig Eduard Boltzmann (1844-1906), famoso cientista 
austríaco que contribuiu para o entendimento da termodinâmica com seus estudos sobre 
condutividade térmica e que podemos então estabelecer aqui uma escala termométrica que leve o 
nome do pesquisador. Supondo que nessa nova escala a água funde a 50 °B e evapora a 100 °B, 
estabeleça uma relação entre a escala Boltzmann (°B) e as escalas Celsius (°C) e Kelvin (K). Sobre o 
exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
( ) T_B=2T_C+50.
( ) T_B=(1/2) T_C+50.
( ) T_B=(5/10)(T_K-173.15). 
( ) T_B=(10/5)(T_K+173.15).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A F - V - V - F.
B V - F - V - F.
C F - V - F - V.
D V - F - F - F.
As escalas termométricas são os instrumentos com os quais somos capazes de realizar medições 
sobre a temperatura dos corpos. Elas têm uma importância contundente no desenvolvimento da 
termodinâmica, pois estabelecem as bases sobre as quais toda a teoria foi, posteriormente, construída. 
Sobre a termometria, analise as sentenças a seguir:
I- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius, percebemos que 
estas apresentam uma razão constante de cinco nonos, deslocadas entre si em 273.15 pontos de 
graduação.
II- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Fahrenheit, percebemos que 
estas apresentam uma razão constante de cinco nonos, deslocadas entre si em 255.37 pontos de 
graduação.
III- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Kelvin e Celsius, percebemos que a 
segunda contém o conceito de zero absoluto, a temperatura T_C=0° C, abaixo da qual nenhum valor 
pode ser, alcançado, por motivos teóricos.
IV- Quando consideramos a relação das temperaturas nas escalas Fahrenheit e Celsius, percebemos 
que estas apresentam uma razão constante de nove quintos, deslocadas entre si em 32 pontos de 
graduação.
Assinale a alternativa CORRETA:
A
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As sentenças I e III estão corretas.
B As sentenças II e IV estão corretas.
C As sentenças I e IV estão corretas.
D As sentenças II e III estão corretas.
A dilação e a contração dos corpos é um tema de atenção da engenharias, tanto daquelas que 
planejam peças automotivas ou mecânicas, como daquelas que desenvolvem técnicas e materiais para 
a construção civil. Devido à amplitude térmica a que esses equipamentos são submetidos, é muito 
comum que eles "trabalhem" em um intervalo periódico. Sobre os conceitos termodinâmicos 
relacionados à dilatação e a contração dos corpos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para 
as falsas:
( ) Estruturas de concreto, projetadas para o transporte alçado de carros e pessoas, comumente 
apresentam conexões espaçadas, com o intuito de absorver alterações frequentes em suas dimensões.
( ) A rigidez de uma construção civil é símbolo de sua capacidade de resistir às alterações climáticas 
diárias; dessa forma, os projetistas pensam em construções capazes de absorver todo o calor e 
conduzi-lo, através de sua superfície, até o solo, criando assim um exemplo mastodôntico e 
contundente de aplicação da lei zero da termodinâmica. 
( ) Uma forma muito eficiente de contornar o problema da criação de espaços adicionais, entre 
conexões em pontes ou discos de engrenagens, para a comportar a dilatação ou a compressão dos 
materiais é através de dispositivos que resfriam essas superfícies o tempo todo, mantendo-as sempre à 
mesma temperatura.
( ) Peças automotivas como discos de freio ou engrenagens normalmente são projetadas com furos 
cuidadosamente planejados, que comportam as dilatações e as compressões sem alterar 
significativamente o seu desempenho técnicos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - F - F - V.
B F - F - V - F.
C V - V - F - V.
D F - V - F - V.
A dilatação e a contração dos corpos são fenômenos investigados pela termodinâmica, um ramo 
da física dedicado ao entendimento do comportamento desses corpos quando submetidos a variações 
de temperatura e a processes de troca de calor. Sobre os conceitos termodinâmicos relacionados à 
dilatação e à contração dos corpos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A água apresenta um comportamento anômalo em termos dos efeitos de contração e dilatação, 
causados por uma variação em sua temperatura. É sabido que à temperatura de 4 ºC seu volume 
encontra um valor de máximo global, tornando a diminuir à medida que a temperatura aumenta.
( ) O coeficiente de dilatação térmica é uma quantidade parametrizada pelas dimensões iniciais de 
um corpo e estando associado à eficiência este corpo incorre em uma variação em suas dimensões, 
quando submetido a uma variação em sua temperatura. 
( ) É graças ao comportamento anômalo da água, frente às condições que ocasionam sua dilatação 
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ou contração que a fauna marinha consegue sobreviver em ambientes de altas latitudes. O gelo 
formado à temperatura de 4 ºC tem sua densidade mais baixa, e por isso flutua até a superfície, 
deixando livre a parte inferior da água, para a proliferação da vida.
( ) A água apresenta um comportamento anômalo em termos dos efeitos de contração e dilatação, 
causados por uma variação em sua temperatura. É sabido que à temperatura de 4 ºC, sua densidade 
encontra um valor de máximo global, tornando a diminuir à medida que a temperatura aumenta.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - V.
B V - F - V - F.
C F - F - F - F.
D F - V - F - V.
Considere a curva de dilatação de um metal, apresentada na figura a seguir. Ela mostra uma relação 
direta de proporcionalidade entre a temperatura a que o material é submetido e seu comprimento 
final, pós-dilatação unidimensional. Com os dados apresentados no gráfico e tomando partida da 
isotropia espacial, calcule o coeficiente de dilatação superficial de uma chapa formada por tal 
material. Calcule também a variação da área que ocorreria em tal chapa, quando esta fosse submetida 
à mesma variação de temperatura:
A 4.67×10-6 C°-1 e 4.20300 cm², respectivamente.
B 4.67×10-6 C°-1 e 5.20300 cm², respectivamente.
C 6.67×10-6 C°-1 e 4.20300 cm², respectivamente.
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D 9.34×10-6 C°-1 e 4.20300 cm², respectivamente.
A dilatação térmica é um acontecimento estudado pelo Dilatômetro, que ocorre quando materiais são 
submetidos a variações de temperaturas e têm suas dimensões alteradas. Essa variação é bem 
pequena, e pode parecer imperceptível a olho nu, porém quando ignorada pode ocasionar problemas.
Assinale a alternativa CORRETA que apresenta uma situação em que a dilatação térmica possui suma 
importância para que funcione corretamente:
A Lanternas sinalizadoras para aviões.
B Cordas de sustentação para barcos à vela.
C Maçanetas para portas.
D Pontes que usam cabos de aço como sustentação.
Considere uma barra de metal submetida a uma dada variação de temperatura de 12 K, de modo 
que ao fim do processo, o comprimento final da barra é 15% maior que aquele inicial L_0. A teoria 
termodinâmica dá suporte à dilatação ou à contração térmica dos corpos após calcular o coeficiente 
de dilatação linear. Sobre a teoria termodinâmica, que dá suporte ao estudo da dilatação e contração 
dos corpos, analise as sentenças a seguir:
I- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de dilatação térmica. 
II- Trata-se de uma barra metálica que sofre um processo de contração térmica.
III- O coeficiente de expansão linear do problema proposto é 1.250 K^(-1).
IV- O coeficientede expansão linear do problema proposto é 0.095 K^(-1).
Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I e II estão corretas.
B As sentenças I e IV estão corretas.
C As sentenças III e IV estão corretas.
D As sentenças II e III estão corretas.
As escalas termodinâmicas são representações do grau de agitação das moléculas de um corpo. 
Independentemente da escala estudada, as leituras termométricas devem representar da mesma 
maneira as variações de temperatura em um corpo, cada uma à sua maneira. Para tanto, é necessário 
estabelecer uma escala termométrica a partir de fenômenos termodinâmicos bem definidos, 
utilizando-os como marcos comparativos. Sobre os conceitos de termometria, assinale a alternativa 
CORRETA:
A
Escalas termométricas podem também ser estabelecidas a partir de distribuições aleatórias de
valores numéricos, o que faz com que a preocupação com marcos termodinâmicos seja uma
observação descartável.
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B
Uma vez que fenômenos físicos são tomados como marcos comparativos para o estabelecimento
de uma determinada escala termométrica, não é necessário se preocupar com os valores absolutos
das diferenças de temperatura entre tais marcos, de uma escala para outra, uma vez que os
intervalos de graduação se dão de tal forma a compensá-los.
C
Para que duas ou mais escalas termométricas descrevam com precisão e consistência a natureza
termodinâmica dos corpos, é imprescindível que todas apresentem intervalos igualmente
espaçados entre os pontos de suas escalas.
D
A razão pela escolha de marcos físicos como critérios de estabelecimento de escalas
termométricas reside no próprio estabelecimento das escalas, o que indica que a escolha por
diferentes marcos físicos refletiria em alterações nas dimensões das escalas termométricas.
O fenômeno de coexistência de fases da água é bastante peculiar na termodinâmica. Ele 
exemplifica como essa substância apresenta um comportamento anômalo, que não se encaixa 
exatamente nas precisões e descrições teóricas. Sobre os conceitos de temperatura e pressão e sua 
aplicação no diagrama P-T para a água, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para 
uma condição de vapor total é através do aumento da temperatura e da redução da pressão no sistema. 
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para 
uma condição de líquido total é através da redução da temperatura e da redução da pressão no 
sistema.
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para 
uma condição de sólido total é através do aumento da temperatura e da aumento da pressão no 
sistema.
( ) Partindo do ponto de coexistência tripla, a forma mais apropriada para deslocar o sistema para 
uma condição de sólido total é através da redução da temperatura e do aumento da pressão no 
sistema.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - V - F.
B V - F - F - V.
C F - F - V - V.
D F - V - F - V.
O coeficiente de dilatação linear, obtido através de um equipamento chamado dilatômetro, é uma 
constante de proporcionalidade que analisa o comportamento de um material quando ele é submetido 
a variações de temperatura. Quanto maior for seu coeficiente de dilatação linear, maior será a 
sensibilidade do material a mudanças de temperatura.
De acordo com a prática realizada no laboratório virtual, denominada “Dilatômetro”, qual a relação 
entre os coeficientes de dilatação linear dos materiais analisados (Cobre, Latão e Aço)?
A αlatão = αcobre > αaço.
B αcobre > αaço > αlatão.
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C αlatão < αcobre < αaço.
D αlatão > αcobre > αaço.
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