Exercício de termologia e dilatação

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Professor: Daniel Filho
Aluno(a):_______________________________________________
01. Um corpo se encontra à temperatura de 27o C. Determine o valor dessa temperatura na escala Kelvin. 
02. Um doente está com febre de 42o C. Qual sua temperatura expressa na escala Kelvin? 
03. No Rio de Janeiro, a temperatura ambiente chegou a atingir, no verão de 1998, o valor de 49o C. Qual seria o valor dessa temperatura, se lida num termômetro na escala Fahrenheit? 
04. Lê-se no jornal que a temperatura em certa cidade da Rússia atingiu, no inverno, o valor de 14o F. Qual o valor dessa temperatura na escala Celsius? 
05. Uma pessoa tirou sua temperatura com um termômetro graduado na escala Kelvin e encontrou 312 K. Qual o valor de sua temperatura na escala Celsius? 
06. Um líquido está a uma temperatura de 59o F. Qual é esta temperatura na escala Kelvin? 
07.Um estudante de Física verificou que a temperatura do seu experimento variou de 10 °C. Qual seria a variação de temperatura se ele utilizasse um termômetro graduado na escala Fahrenheit e outro na escala Kelvin?
08. Num termômetro de mercúrio, a coluna líquida apresenta 5 cm quando em presença de gelo em fusão (0 °C) e 15 cm quando em presença de vapor de água (100 °C). Determine:
a) a função termométrica desse termômetro na escala Celsius;
b) a temperatura de um corpo que, em equilíbrio térmico com esse termômetro, faz com que a altura de sua coluna seja 10 cm.
09. A temperatura de um gás em graus Celsius é equivalente a metade de sua temperatura em graus Fahrenheit. Qual é a sua temperatura na escala Kelvin?
10. Um termômetro foi graduado segundo uma escala arbitrária X de tal forma que as temperaturas 10 ºX e 100 ºX, correspondem ao ponto do gelo e vapor respectivamente, calcule:
a) a leitura na escala X, quando a escala Celsius marcar 50 ºC;	
b) a variação na escala Celsius, quando a escala X marca uma variação de 54 ºX.
11. Uma escala arbitrária W de temperatura é construída atribuindo os valores 60 ºW e 180 ºW, respectivamente, para as temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água, sob pressão normal. Calcule:
a) qual a temperatura na escala Celsius, quando o termômetro na escala W marcar a temperatura de 72 ºW;
b) a variação de temperatura na escala W, quando a escala Celsius marcar umavariação de temperatura de 120 ºC;
c) a temperatura na escala Celsius quando a escala W marcar o dobro desta temperatura. 
12. No Brasil a temperatura ambiente pode variar desde – 5ºC, no inverno gaúcho até 40ºC, no verão carioca. Expresse essa variação de temperatura nas escalas Kelvin e fahrenheit.
13. Duas escalas termométricas estão relacionadas de acordo com a tabela abaixo:
	ESCALAS
	PONTO DO GELO
	PONTO DE VAPOR
	A
	-20
	100
	B
	20
	100
Determine:
a) a leitura na escala B, quando a escala A marcar uma leitura de 28 ºA;
b) a variação de temperatura na escala A, quando a escala B sofrer uma variação de 80 ºB;
c) a leitura que marca a escala A, quando a escala B registra uma leitura que a supera em 10 unidades.
14. A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 2 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Celsius. Esta temperatura é:
a) 50ºC. b) 100ºC. c) 150ºC. d) 170ºC.	e) 1300ºC.
15. Para medir a temperatura de um certo corpo, utilizou-se um termômetro graduado na escala Fahrenheit e o valor obtido correspondeu a 4/5 da indicação de um termômetro graduado na escala Celsius, para o mesmo estado térmico. Se a escala adotada tivesse sido a Kelvin, esta temperatura seria indicada por:
a) 305 K. b) 273 K. c) 241 d) 32 K.		e) 25,6 K. 
16. Uma temperatura na escala Fahrenheit é indicada por um número que é o dobro daquele pelo qual  ela é representada na escala Celsius. Essa temperatura é:   
140o C  
148o C  
160o C
30o C 
  
17. Mergulham-se dois termômetros na água: um graduado na escala Celsius e o outro na Fahrenheit. Espera-se o equilíbrio térmico e nota-se que a diferença entre as leituras nos dois termômetros é igual a 92. A temperatura da água valerá, portanto:
a) 28oC ; 120o F.  
b) 32oC ; 124o F.  
c) 75oC ; 167o F.  
d) 60oC ; 152o F.  
e) n.r.a
18. Do estudo geotérmico, sabe-se que a temperatura da Terra, a partir da superfície, aumenta de 1o C a cada 33 m de acréscimo na profundidade. Admitindo-se que o ponto de fusão do ferro seja 1 520o C , então a profundidade aproximada para encontrar ferro em fusão é:  
a) 50 km  
b) 60 km  
c) 40 km  
d) 35 km  
e) 20 km
19. Um pesquisador necessita determinar a variação de temperatura sofrida por um corpo, porém dispõe apenas de um termômetro calibrado numa certa escala X, a qual se relaciona com a escala Celsius, através da relação  Tc = 2Tx + 10. Uma variação de 10o X corresponde, na escala Celsius, a uma variação de:
a) 30o C  
b) 20o C  
c) 40o C  
d) 50o C  
e) 100o C
20. Uma escala termométrica A foi criada por um aluno, é tal que o ponto de fusão do gelo corresponde a -20o A e o de ebulição da água corresponde a 30o A.  A temperatura Celsius em que as escalas A e Celsius fornecem valores simétricos é:  
a) -26,6o C  b) -13,3o C c) 18,8o C  d) 13,3o C 	e) 26,6o C  
21. Um termômetro A foi calibrado de modo que o ponto de gelo corresponde a 2o A e o ponto de ebulição  da água corresponde a 22o A. Esse termômetro de escala A e um termômetro de escala Celsius indicarão o mesmo valor para a temperatura de:
2,5  
25  
13  
7,5  
e) 5,0 
22. A altura h da coluna capilar de um termômetro mede 4 cm a 10o C e 16 cm a 50o C. A 0o C a altura h, em cm, será de:  
a) 0  
b) 0,5  
c) 3,0  
d) 2,0  
e) 1,0 
23. Uma barra de cobre, homogênea e uniforme, mede 20 m, a 0 °C. Calcule a variação de comprimento dessa barra, em milímetros, quando aquecida a 50 °C.
Dado: coeficiente de dilatação linear do cobre = 1,5x10-5 °C-1.
24. Um dos cuidados que se deve ter na colocação dos trilhos em uma ferrovia é deixar uma pequena distância entre dois deles para possibilitar a dilatação térmica que pode ocorrer com uma variação de temperatura. Normalmente os trilhos utilizados possuem 20 m de comprimento. Em sua fixação sobre dormentes, uma distância de 5 mm é deixada entre as peças consecutivas, são as juntas de dilatação que evitam que os trilos se espremam em dias muitos quentes. Considerando um local em que a temperatura varia de 25 °C, entre a mínima e a máxima durante o dia, determine o valor do coeficiente de dilatação linear do material dos trilhos, supondo que o espaço deixado é exatamente o necessário.
25. Uma barra metálica de coeficiente de dilatação linear médio de 2x10-5 °C-1 a 20 °C é colocada no interior de um forno. Após a barra ter atingido o equilíbrio térmico verifica-se que seu comprimento é 1% maior. Qual a temperatura do forno?
26. Uma trena de alumínio foi graduada corretamente a uma temperatura de 30 °C, quando seu comprimento total apresentou 50 m. Essa trena possui graduação até o milímetro. Qual a máxima distância que a trena é capaz de medir, em um local onde a temperatura ambiente é -20 °C?
Dado: coeficiente de dilatação linear do alumínio = 24x10-6 °C-1.
27. Uma moeda, fabricada com níquel puro, está à temperatura ambiente de 20 °C. Ao ser levada a um forno, ela sofre um acréscimo de 1 % ná área de sua superfície. Qual a temperatura do forno?
Dado: coeficiente de dilatação linear do níquel = 12,5x10-6 °C-1.
28. Em uma chapa de latão, a 0 °C, fez-se um orifício circular de 20,0 cm de diâmetro. Determine o acréscimo de área que o orifício sofre quando a temperatura da chapa é elevada a 250 °C.
Dado: coeficiente de dilatação linear do latão = 2x10-5 °C-1.
29. Um estudante ouviu de um antigo engenheiro de uma estrada de ferro que os trilhos de 10 m de comprimento haviam sido fixados ao chão em que dia a que a temperatura era de 10 °C. No dia seguinte em uma aula de geografia, ele ouviu que, naquela cidade, a maior temperatura que um objetode um metal atingiu, exposto ao Sol, foi 50 °C. Com essas informações, o estudante resolveu calcular a distância mínima entre dois trilhos de trem. Que valor ele encontrou?
Dado: coeficiente de dilatação linear do aço = 1,1x10-5 °C-1.
30. À temperatura de 0 °C, um fio e cobre mede 100,000 m. Seu comprimento passa a ser de 100,068 m quando a temperatura atinge 40 °C. Qual o valor do coeficiente de dilatação linear do cobre?
31. Uma plataforma P foi apoiada em duas colunas, conforme a figura a seguir.
Por causa de um desnível no terreno, para manter a plataforma sempre na horizontal a qualquer temperatura, foi preciso fazer uma das colunas de concreto e a outra de ferro. Qual o valor do desnível h, sabendo-se que a maior coluna é de concreto e mede 7,8 m a 0 °C?
Dados:αconcreto = 12x10-6 °C; αferro = 13x10-6 °C.