Buscar

termica 1_merged


Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 7 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 7 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

12/10/2023, 12:57 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
Deseja-se encaixar um cilindro de aço com diâmetro de 80 cm em um orifício de 79,5 cm de diâmetro feito em
uma placa de alumínio. 
Dados:
- Coe�ciente de dilatação linear do aço = 1,2 x 10 °C-1;
- Coe�ciente de dilatação do alumínio = 2,4 x 10-5 °C-1.
A que temperatura devemos elevar esses dois elementos aproximadamente, sabendo que, inicialmente, ambos se
encontram a 20 °C?
familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS.
INTRODUÇÃO À FÍSICA TÉRMICA
 
1.
410 oC
620 oC
550 oC
430 oC
530 oC
Data Resp.: 12/10/2023 12:22:06
Explicação:
A opção correta é: 550 °C
Para encaixar o cilindro de aço no orifício da placa de alumínio, o orifício deve se expandir o su�ciente para
superar o diâmetro do cilindro. Isso signi�ca que a diferença de diâmetro, que é de 0,5 cm, deve ser coberta
pela expansão do orifício e/ou pela contração do cilindro de aço.
Vamos denotar:
ΔT como a mudança na temperatura (em relação aos 20°C iniciais).
αaço como o coe�ciente de dilatação linear do aço.
αalum. como o coe�ciente de dilatação linear do alumínio.
ΔLaço como a mudança no raio do cilindro de aço.
ΔLalum. como a mudança no raio do orifício de alumínio.
raço o como o raio inicial do cilindro de aço = 40 cm.
ralum. como o raio inicial do orifício de alumínio = 39,75 cm.
Dado que: 
Podemos escrever:
A mudança total no raio necessário para que o cilindro de aço encaixe no orifício de alumínio é 0,25 cm (metade
da diferença de diâmetros). Isso pode ser expresso como:
△ L = α × Linicial× △ T
△ Laco = αaco × raco× △ T
△ Lalum. = αalum. × ralum.× △ T
△ Lalum.− △ Laco. = 0, 25
αalum. × ralum.× △ T − αaco × raco× △ T = 0, 25
(2, 4 × 10−5 × 39, 75 − 1, 2 × 10−5 × 40)× △ T = 0, 25
(0, 000954 − 0, 000474)× △ T = 0, 25
△ T = 527 43°C
12/10/2023, 12:58 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
Um tijolo de área 100 cm2 transmite 100 calorias de calor a cada uma hora por seu comprimento de 10 cm,
quando a diferença de temperatura entre seus extremos é de 50 °C. 
Quando se coloca uma placa de mesmo material, porém com área igual a 2,0 m2 e espessura bem pequena, de 2,0
cm, mantendo as temperaturas entre os extremos, qual é a taxa de calor transmitida por dia através da placa?
No verão, é comum sentir um vento suave nas margens de um rio calmo. Isso é causado devido à (às)
2.
800 kcal/dia
2400 kcal/dia
3600 kcal/dia
6000 kcal/dia
5400 kcal/dia
Data Resp.: 12/10/2023 12:34:51
Explicação:
A opção correta é: 2400 kcal/dia
A taxa de transferência de calor é determinada pela lei de Fourier para a condução:
Para a placa:
Usando a fórmula:
Em um dia:
 
3.
Diferença entre as radiações térmicas emitidas pela água e solo.
Diferença na condutividade térmica da água e do solo próximo ao rio.
Correntes de convecção na região.
Condução térmica entre água, ar e solo.
Radiação térmica emitida pela água.
Data Resp.: 12/10/2023 12:50:34
Explicação:
A opção correta é: Correntes de convecção na região.
No verão, as margens de um rio calmo e a água do rio aquecem em taxas diferentes. O solo aquece (e esfria)
mais rapidamente que a água. Durante o dia, quando o sol está brilhando, o solo ao longo das margens do rio
pode aquecer mais rapidamente do que a água. Como resultado, o ar acima do solo �ca mais quente (e,
portanto, menos denso) do que o ar acima da água.
= k ⋅ A ⋅
Q
t
ΔT
L
= k ⋅ 100cm2 ⋅
100cal
1h
50oC
10cm
k = 0, 2cal/cm2h°C
A = 2, 0m2 = 20000cm2
L = 2, 0cm
ΔT = 50°C
= k ⋅ A ⋅
Q
t
ΔT
L
= 0, 2 ⋅ 20000 ⋅
Q
t
50
2
= 100000cal/h
Q
t
100000cal/h × 24h/dia = 2400000cal/dia = 2400kcal/dia.
12/10/2023, 12:58 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
Uma janela de vidro, cuja condutividade térmica é de 0,8 W/m °C, tem uma espessura de 12 mm e área de 1,5 m2.
Sabendo que a diferença de temperatura entre os meios interno e externo é constante e igual a 20 °C, a
quantidade de calor que �ui através da janela, em uma hora, é dada por:
Considere as a�rmativas a seguir:
I. Calor é uma forma de energia que �ca armazenada nos corpos e depende de sua temperatura.
II. Quanto maior for a temperatura de um corpo, maior será o calor que ele possui.
III. Quanto maior for o calor especí�co de um corpo, maior será o calor necessário para aumentar sua
temperatura.
IV. O calor pode variar a temperatura de uma substância ou mudar seu estado de agregação.
Sendo (V) as a�rmativas verdadeiras e (F) as falsas, podemos dizer que:
 
4.
3,6 MJ
18 MJ
7,2 MJ
36 MJ
72 MJ
Data Resp.: 12/10/2023 12:40:17
Explicação:
A opção correta é: 7,2 MJ
Para determinar a quantidade de calor que �ui através da janela devido à condução térmica, podemos usar a lei
de Fourier da condução de calor:
Onde:
Q é o calor conduzido em joules.
k é a condutividade térmica do material (em W/m°C).
A é a área da seção transversal através da qual o calor é conduzido (em m²).
ΔT é a diferença de temperatura entre os dois lados da janela (em °C).
d é a espessura da janela (em metros).
t é o tempo (em segundos) pelo qual o calor é conduzido.
 
 
5.
I - F; II - F; III - F; IV - V
I - F; II - F; III - V; IV - V
I - V; II - V; III - V; IV - V
I - V; II - F; III - V; IV - F
I - F; II - V; III - F; IV - V
Data Resp.: 12/10/2023 12:37:27
Explicação:
Q = k⋅A⋅△T ⋅t
d
Q = = = 7200000J = 7, 2MJ
0,8⋅1,5⋅20⋅3600
0,012
86400
0,012
12/10/2023, 12:59 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
Um objeto produzido com um metal X a 50 °C tem o mesmo volume que outro objeto produzido com um metal Y a
30 °C. Ambos os metais fundem em temperaturas altíssimas. 
Dado: O coe�ciente de dilatação linear do metal X é 5 vezes maior que o coe�ciente de dilatação linear do metal Y.
Se for possível que eles tenham o mesmo volume estando à mesma temperatura, em qual temperatura isso
ocorrerá?
Em um dia de verão, a temperatura chega a um valor igual a 30 °C. Um tanque de aço contém petróleo até a boca, e
esse conjunto estava sendo mantido a 15 °C. 
Dados:
- Coe�ciente de dilatação linear do aço = 1,2 x 10-5 oC-1;
- Coe�ciente de dilatação do petróleo = 1,0 x 10-4 oC-1.
Quando o sistema atinge o equilíbrio térmico com o ambiente, qual a fração volumétrica de petróleo terá sido
transbordada?
6.
55 °C.
60 °C.
30 °C.
42 °C.
Eles nunca terão o mesmo volume.
Data Resp.: 12/10/2023 12:47:46
Explicação:
A opção correta é: 55°
O coe�ciente de dilatação linear (α) está relacionado com a variação no comprimento (ΔL) de um objeto devido
a uma variação de temperatura (ΔT) através da fórmula:
onde L0 é o comprimento inicial do objeto.
Neste caso, como ambos os objetos têm o mesmo volume quando estão à mesma temperatura, podemos
igualar suas variações de comprimento:
Dado que o coe�ciente de dilatação linear do metal X é 5 vezes maior do que o coe�ciente de dilatação linear
do metal Y ( ), podemos reescrever a equação como:
Agora, podemos cancelar o termo \alpha_{Y} de ambos os lados e também o termo e , uma vez que eles
não importam na relação entre as temperaturas:
 
7.
0,350%.
0,315%.
0,430%.
0,460%.
0,396%.
Data Resp.: 12/10/2023 12:56:11
△ L = α × L0× △ T
αX × L0X× △ TX = αY × L0Y × △ TY
αX = 5αY
5αY × L0X× △ TX = αY × L0Y × △ TY
L0X L0Y
5× △ TX =△ TY
5 × (T − 50) = (T − 30)
5T − T = −30 + 250
4T = 220
T = 55°
12/10/2023, 13:00 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
As substâncias, tanto em estado líquido quanto em estado sólido, possuem uma característica intrínseca de se
dilatar (na maioria dos casos) com aumento da temperatura. Para determinar o quanto a substância se dilatará, é
necessário conhecer seu coe�ciente de dilatação térmica.
Em líquidos, normalmente, esse coe�ciente é fornecido em termos volumétricos. Já em sólidos, normalmente,
esse coe�ciente é fornecido em termos lineares.
Imagine que um material possui coe�ciente de dilatação volumétrico igual a 1,0 x 10-4 oC-1. Isso signi�ca que:
(UEFS - 2017) Determinadosaparelhos elétricos precisam ter seu funcionamento interrompido quando a
temperatura atinge certo valor, chamada de Temperatura Crítica (TC). 
Para fazer esse controle, alguns aparelhos utilizam um dispositivo baseado na dilatação térmica desigual, sofrida
por metais diferentes. Ele interrompe a corrente elétrica (i) no aparelho quando a temperatura atinge um valor
igual a TC, conforme mostram as �guras a seguir:
 
8.
O material sofre uma variação percentual em seu volume igual a 0,01% para cada 1 °C de variação de
temperatura.
O material sofre uma variação em seu volume igual a 100 cm3 para cada 1 °C de variação de temperatura.
O material sofre uma variação em seu comprimento igual a 100 cm para cada 1 °C de variação de
temperatura.
O material sofre uma variação percentual em seu volume igual a 0,0001% para cada 1 °C de variação de
temperatura.
O material sofre uma variação percentual em seu comprimento igual a 0,03% para cada 1 °C de variação de
temperatura.
Data Resp.: 12/10/2023 12:55:06
Explicação:
A opção correta é: O material sofre uma variação percentual em seu volume igual a 0,01% para cada 1 °C de
variação de temperatura.
O coe�ciente de dilatação volumétrico (ou coe�ciente de expansão volumétrica) é a variação relativa de
volume por unidade de variação de temperatura. Em outras palavras, ele nos informa quanto o volume de uma
substância varia para cada grau de variação na temperatura.
Dado o coe�ciente de dilatação volumétrico β = 1,0 x 10⁻⁴ °C⁻¹, ele indica a variação percentual em volume para
uma variação de temperatura de 1 °C.
Para determinar a variação percentual, multiplica-se o coe�ciente por 100:
Variação percentual = β x 100 = (1,0 x 10⁻⁴) x 100 = 0,01%
 
9.
12/10/2023, 13:00 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
(UEFS - 2017) Determinados aparelhos elétricos precisam ter seu funcionamento interrompido quando a
temperatura atinge certo valor, chamada de Temperatura Crítica (TC). 
Para fazer esse controle, alguns aparelhos utilizam um dispositivo baseado na dilatação térmica desigual, sofrida
por metais diferentes. Ele interrompe a corrente elétrica (i) no aparelho quando a temperatura atinge um valor
igual a TC, conforme mostram as �guras a seguir:
Para que o dispositivo funcione como nas �guras 1 e 2, considerando os valores dos coe�cientes de dilatação
linear da tabela, os metais A e B da lâmina bimetálica representada podem ser, respectivamente:
ç p β ( , ) ,
 
9.
Zinco e ferro.
Ferro e aço.
Aço e alumínio.
Zinco e alumínio.
Alumínio e ferro.
Data Resp.: 12/10/2023 12:49:08
Explicação:
A opção correta é: Aço e alumínio.
Vamos analisar a os coe�cientes de dilatação dos candidatos, para a situação de T=Tc aconteça, o αA deve ser
menor que o αB
Aço e alumínio = 11/24 ¿ ok
Zinco e ferro = 64/12 ¿ não
Alumínio e ferro = 24/12 ¿ não
Zinco e alumínio = 64/24 ¿ não
Ferro e aço = 12/11 ¿ não
A única combinação válida é: Aço e alumínio
12/10/2023, 13:01 Estácio: Alunos
https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/1
Existem três formas de propagação de calor: radiação, convecção e condução. A forma de propagação por
condução acontece por meio do contato de corpos com:
Ferro e aço.
Aço e alumínio.
Zinco e alumínio.
Alumínio e ferro.
Data Resp.: 12/10/2023 12:49:08
Explicação:
A opção correta é: Aço e alumínio.
Vamos analisar a os coe�cientes de dilatação dos candidatos, para a situação de T=Tc aconteça, o αA deve ser
menor que o αB
Aço e alumínio = 11/24 ¿ ok
Zinco e ferro = 64/12 ¿ não
Alumínio e ferro = 24/12 ¿ não
Zinco e alumínio = 64/24 ¿ não
Ferro e aço = 12/11 ¿ não
A única combinação válida é: Aço e alumínio
 
10.
Apenas sólidos.
Apenas líquidos.
Apenas �uidos.
Sólidos e �uidos.
Apenas gases.
Data Resp.: 12/10/2023 12:54:01
Explicação:
A opção correta é: Sólidos e �uidos.
A condução é uma das formas de propagação de calor que ocorre devido ao contato direto entre as partículas.
Neste método, as partículas transferem energia térmica entre si sem se moverem para lugares diferentes. A
energia térmica é transmitida de uma partícula para outra devido à agitação delas.
Sólidos: A condução é especialmente e�caz em sólidos porque as partículas estão próximas umas das outras e
têm uma ordem �xa. Quando uma parte de um sólido é aquecida, as partículas nessa área começam a vibrar
mais rapidamente. Estas, por sua vez, colidem com as partículas vizinhas, transferindo energia e assim por
diante. Este processo transmite calor através do sólido.
Fluidos (líquidos e gases): A condução também ocorre em �uidos, mas de maneira menos e�ciente do que em
sólidos. Isto se deve ao fato de que as partículas em �uidos estão mais espaçadas e podem se mover mais
livremente. Quando uma parte de um �uido é aquecida, as partículas nesta área recebem energia e colidem
com outras partículas, transferindo energia. No entanto, os �uidos também apresentam o fenômeno da
convecção, onde o movimento do �uido auxilia na transferência de calor.
Em resumo, a condução de calor acontece tanto em sólidos quanto em �uidos, mas é mais e�caz nos sólidos.
Portanto, o gabarito correto é: Sólidos e �uidos.
    Não Respondida      Não Gravada     Gravada

Continue navegando