Lista de Exercícios

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Curso: Gestão Ambiental 
Data: 14/02/2012 Disciplina: ICF-201 Prof.: Valcimar 
 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS V 
 
 
Questão 1 – O nitrogênio líquido tem larga aplicação em diversas áreas, sua temperatura de ebulição em 
pressão ambiente é da ordem de – 195,81 ºC. Determine esta temperatura nas escalas Fahrenheit e 
Kelvin. 
 
Questão 2 – Explique o princípio de funcionamento de cada um dos tipos de termômetro: 
(a) Termômetro Clínico (Mercúrio) 
(b) Termômetro de Termopar 
(c) Termômetro a Gás (Volume Constante) 
(d) Termômetro de Infravermelho 
 
Questão 3 – No projeto de construção de uma linha férrea deve ser 
levada em consideração os efeitos de dilatação térmica dos trilhos 
metálicos. Para isso devem ser instaladas juntas de dilatação 
dimensionadas corretamente. Suponha que os trilhos de uma linha 
tenham comprimentos iguais a 30 m, coeficiente de dilatação igual a 
11.10-6 ºC-1 e que os mesmos devam suportar uma variação de 
temperatura da ordem de 40ºC. Determine o tamanho mínimo das 
juntas de dilatação em mm afim de que não ocorra o mostrado na 
figura ao lado. 
 
Questão 4 – Explique como o fenômeno da dilatação anômala da água tem impacto no meio ambiente. 
 
Questão 5 – Um gás ideal ocupa um volume de 100 cm3 em um container sob temperatura de 20ºC e 
pressão de 100 Pa. 
(a) Determine o número de moles de gás no container. 
(b) Quantas moléculas de gás estão contidas no container. 
 
Questão 6 – A figura ao lado representa um fogão solar. A calota espelhada visa 
refletir a maior parte da radiação solar incidente sobre o foco, onde se coloca uma 
panela. Sendo o raio da calota igua a 1 m, desprezando-se a energia fornecida ao 
recipiente e considerando a constante solar igual a 1500 W/m2, determine em 
quanto tempo 1 litro de água vai ser aquecido entre 20 e 80º C. 
 
 
 
Questão 7 –Porque nas regiões desérticas o calor é intenso de dia e o frio é intenso pela noite? Justifique 
sua resposta. 
 
Questão 8 – Explique o que são “ilhas de calor” e quais são suas causas. 
 
Questão 9 – Explique os fenômenos e “mecanismos” de regulação térmica do planeta Terra. 
 
Questão 10 – Em uma experiência didática sobre trocas de calor e calorimetria um professor de Física 
mistura duas porções de água (100 mL). Uma porção está gelada (0ºC) e a outra está a 82ºC. A mistura é 
feita com o auxílio de uma garrafa térmica. O professor mediu com o auxílio de um termômetro digital a 
temperatura de equilíbrio térmico (42ºC). 
 
(a) Determine teoricamente a temperatura de equilíbrio. 
(b) O valor previsto teoricamente está de acordo com o valor medido? Justifique. 
(c) Porque o uso da garrafa térmica foi importante? 
 
 
Questão 11 – Uma amostra de 20 g de certa 
quantidade substância, inicialmente a -20ºC, é 
aquecida até ser totalmente convertida em vapor, 
a 120ºC. A variação da temperatura em função do 
calor absorvido durante esse processo está 
representada neste gráfico. Determine: 
(a) O calor latente de fusão. 
(b) O calor latente de vaporização. 
(c) O calor específico na fase sólida. 
(d) O calor específico na fase líquida. 
(e) O calor específico na fase de vapor. 
(f) O tipo de substância. OBS: consulte 
tabelas de calores latentes e específicos. 
 
Questão 12 - Daniel é estudante do curso técnico em mecânica automotiva do SENAI-SP. Durante a 
análise de um defeito em um veículo o seu instrutor pediu que ele verificasse a temperatura atingida pelo 
motor do veículo em marcha lenta. A temperatura foi medida por Daniel com o emprego de um termovisor 
importado, que marcou 194ºF. Para mostrar o resultado da medida ao instrutor Daniel fez uma conversão 
para a escala Celsius. Determine o resultado encontrado por Daniel. 
 
Questão 13 - Sabe-se que a pressão atmosférica diminui com a altitude em relação ao nível do mar, e 
também que o ponto de ebulição é proporcional a pressão. A cidade do Rio de Janeiro está no nível do 
mar e a cidade de Belo Horizonte a aproximadamente 850 m de altitude. Em qual das cidades a 
temperatura de ebulição da água é maior? 
 
Questão 14 - Uma lâmina bimetálica é constituída de duas placas de 
matérias diferentes, M1 e M2, presas uma a outra. Quando a temperatura 
do conjunto aumenta as placas dilatam-se e o conjunto se encurva. Essa 
lâmina pode ser utilizada para abrir ou fechar circuitos elétricos (relé 
térmico/relé bimetálico). 
 
Pesquise a causa do aquecimento da lâmina bimetálica em um circuito elétrico e explique o princípio físico 
de um relé bimetálico. 
Questão 15 – Um relógio de pêndulo tem período dado pela seguinte equação: 
 √
 
 
 
(a) Considere que um pêndulo tenha a 12ºC um comprimento de 25,33 cm. Determine o período do 
pêndulo nessa condição. 
(b) Considere que o mesmo pêndulo tenha sido transferido para um país de clima tropical cuja temperatura 
média seja 32ºC. Determine o período do pêndulo nessa condição. 
OBS: Adote g = 10 m/s2 e considere todos os algarismos da calculadora. O coeficiente de dilatação do 
material que compões o pêndulo do relógio é 24.10-6 ºC-1. 
Questão 16 – A constante solar, quantidade de energia solar que chega à Terra por unidade de tempo e 
área, acima da atmosfera é para um elemento de área perpendicular à direção dos raios solares, é de 1,36 
kW/m2. Para um elemento de área cuja normal faz um ângulo coma direção dos raios solares, o fluxo de 
energia varia com ). Sabe-se também que 23% da energia solar incidente sobre a água vão produzir 
evaporação. O calor latente de vaporização da água em temperatura ambiente (quantidade de calor 
necessária para vaporiza-la por unidade de massa) é 590 cal/g. Sabendo-se que 71% da superfície 
terrestre são cobertos por oceanos, estime a profundidade da camada de água dos oceanos que seria 
evaporada por dia por ação da energia solar que chega à Terra. Calcule o índice pluviométrico que 
supostamente ocorreria se toda essa água evapora caísse de modo uniforme sobre a superfície terrestre 
(ciclo hidrológico). 
 
Bons Estudos!