Termômetros calor e dilação Eng 3P 2015

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UNIPAM - DISCIPLINA DE FÍSICA II – PROF.: AIRTON
1ª – LISTA DE EXERCÍCIOS. ENG. CIVIL E PRODUÇÃO – Fev. de 2015. VALOR: 5,0 
SOMENTE SERÃO VALIDAS RESPOSTAS COM TODOS OS CÁLCULOS.
DATA DE ENTREGA: 06 de Março de 2015
O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima no inverno anterior foi de 60°C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
T°C/5 = T°F -32 /9
 
logo , 60°C/5 = T°F-32/9
 
             12 x 9+32 = T°F
 
             108+32=T°F
 
              T°F=140°F
 
 2. Um estudante, no laboratório, deveria aquecer uma certa quantidade de água desde 25°C até 70°C. Depois de iniciada a experiência ele quebrou o termômetro de escala Celsius e teve de continuá-la com outro de escala Fahrenheit. Em que posição do novo termômetro ele deve ter parado o aquecimento?
Nota: 0°C e 100°C correspondem, respectivamente, a 32°F e 212°F.
C/5=(F-32)/9 
70/5=(F-32)/9 
126=(f-32)
F=126+32
F=158°F °
 3. Sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em nitrogênio líquido que, à pressão normal tem temperatura de 78 K. Calcule essa temperatura em:
a) graus Celsius (°C);
 Tk=Tc +273   
   78 = Tc + 273
   Tc=- 273 + 78
    Tc = -195 °C
b) graus Fahrenheit (°F) 
Tc  = TF-32
    5          9
- 195=TF-32
     5        9
   -195.9 = 5.(TF – 32)
   -1.755=-160+5 TF
   160-1.755= 5 TF
    5 TF= -1.595
   TF = -1.595
                5
    TF= -319 °F
 4. A temperatura da cidade de Curitiba, em um certo dia, sofreu uma variação de 15°C. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a:
∆Tc/5 = ∆Tf/9 
15/5=∆Tf/9 
3*9=∆Tf 
∆Tf=27ºF 
 5. Com respeito a temperatura, assinale a afirmativa mais correta:
a) A escala Celsius é utilizada em todos os países do mundo e é uma escala absoluta. A escala Kelvin só é usada em alguns países por isso é relativa.
b) A Kelvin é uma escala absoluta, pois trata do estado de agitação das moléculas, e é usada em quase todos os países do mundo.
c) A escala Celsius é uma escala relativa e representa, realmente, a agitação das moléculas.
d) As escalas Celsius e Kelvin referem-se ao mesmo tipo de medida e só diferem de um valor constante e igual a 273.
e) A escala Celsius é relativa ao ponto de fusão do gelo e de vapor da água e o intervalo é dividido em noventa e nove partes iguais. 
 6. A temperatura, cuja indicação na escala Fahrenheit é 5 vezes maior que a da escala Celsius, é:
5C=FeC/5=(F-32)/9 
C/5=(5C-32)/9 
C=(25C-160)/9 
25C-160=9C 
16C=160 
C = 10
 7. Uma escala de temperatura arbitrária X está relacionada com a escala Celsius, conforme o gráfico a seguir.
As temperaturas de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão normal, na escala X são, respectivamente,
8. (Mackenzie 96) Em dois termômetros distintos, a escala termométrica utilizada é a Celsius, porém um deles está com defeito. Enquanto o termômetro A assinala 74°C, o termômetro B assinala 70°C e quando o termômetro A assinala 22°C, o B assinala 20°C. Apesar disto, ambos possuem uma temperatura em que o valor medido é idêntico. Este valor corresponde, na escala Kelvin, a:
 9. A temperatura do corpo humano é próxima de 37°C. Qual é este valor em kelvin? 
10. Do ponto de vista microscópico o que é a temperatura? 
11. A tabela a seguir nos mostra o coeficiente de dilatação linear de algumas substâncias. 
Suponha duas barras A e B de latão e tungstênio respectivamente. A barra A sofreu uma variação de temperatura de 1000 C e a variação da barra B foi de 10000C. A razão entre a variação do comprimento da barra A e da barra B SERÁ de: 
12. Uma placa de alumínio tem um grande orifício circular no qual foi colocado um pino, também de alumínio, com grande folga. O pino e a placa são aquecidos 5000 C, simultaneamente. Podemos AFIRMAR que: 
a) A folga diminuirá, pois, o pino, ao ser aquecido, irá contrair-se. 
b) a folga diminuirá, pois, ao aquecermos a chapa, a área do orifício diminui. 
c) a folga diminuirá, pois o pino se delata muito mais que o orifício. 
d) a folga irá aumentar, pois o diâmetro do orifício aumenta mais que o diâmetro do pino.
e) a folga diminuirá, pois o pino se dilata e a área do orifício não se altera.
13. JUNTAS DE DILATAÇÃO: Toda estrutura de concreto com mais de 35 metros de extensão deve ter juntas de dilatação. A execução dessas juntas fica facilitada se o material que se usar for durável e elástico para poder permanecer no local após a concretagem. Nada se aplica melhor para isso que o EPS (Poliestireno Expandido). Elástico, porém resistente, durável, não absorve água e de baixo custo, é o material ideal para essa finalidade.
Ao se concretar uma estrutura com junta de dilatação, o primeiro lance a ser concretado utiliza formas convencionais. Ao se concretar o segundo lance, usam-se placas de EPS como forma entre as partes. 
Sobre o texto e os fenômenos físicos relacionados, são feitas as afirmativas: 
I – O fato de serem necessárias as juntas de dilatação, para grandes estruturas é devido ao fato de a dilatação de um corpo ser proporcional ao seu comprimento inicial. 
II – O EPS, usado na estrutura ilustrada acima, deve ter um alto coeficiente de dilatação para que seu uso seja justificado. 
III – Certamente o EPS é também um bom condutor eletrico.
Sobre essas afirmativas pode-se afirmar corretamente que: 
a) Apenas I está correta. 
b) Apenas II está correta. 
c) I e II estão corretas. 
d) I e III estão erradas. 
e) I, II e III estão corretas.
14. O coeficiente de dilatação volumétrica de um recipiente cujo volume é de 200 cm3 vale 100 x 10-6 0C-1 . Neste recipiente há 180 cm3 de um líquido cujo coeficiente de dilatação volumétrico vale 10 vezes o valor do coeficiente do recipiente. Se a temperatura do sistema é 200C, QUAL será a temperatura limite de aquecimento sem que haja transbordamento.
15. Uma placa de um metal desconhecido é aquecida, sofrendo uma variação de temperatura de 100 ºC. A área da placa sofre, então, um aumento de 0,08 % em relação à área inicial. 
Determine o coeficiente de dilatação linear do metal da chapa. 
16. Uma placa de ferro é parafusada em uma máquina que ao entrar em funcionamento, pode provocar uma elevação de temperatura de até 50 ºC. Prevendo esta variação, deve-se deixar espaço para a dilatação da placa. 
Considere o coeficiente de dilatação do ferro igual a 12 x 10-6 ºC -1 e a área inicial da placa igual a 1,023 m2 para encontrar a área mínima a ser deixada livre para a dilatação. 
17. Uma rampa para saltos de asa-delta é construída de acordo com o esquema que se segue. A pilastra de sustentação II tem, a 0 °C, comprimento três vezes maior do que a I. Os coeficientes de dilatação de I e II são, respectivamente, e . Para que a rampa mantenha a mesma inclinação a qualquer temperatura, é necessário que a relação entre e seja igual a 1. Para que a rampa mantenha a mesma inclinação a qualquer temperatura, é necessário que a relação entre e seja de?:
18. Com o objetivo de calibrar um velho termômetro com a escala totalmente apagada, um estudante o coloca em equilíbrio térmico, primeiro, com gelo fundente e, depois, com água em ebulição sob pressão atmosférica normal. Em cada caso, ele anota a altura atingida pela coluna de mercúrio: 10,0 cm e 30,0 cm, respectivamente, medida sempre a partir do centro do bulbo. A seguir, ele espera que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o laboratório e verifica que, nessa situação, a altura da coluna de mercúrio é de 18,0 cm. Qual a temperatura do laboratório na escala Celsius desse termômetro?
19. Considere um bloco de gelo de 200 g a uma temperatura de 00C. Sendo o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cl/g, qual é a quantidade de calor que deve ser fornecida ao bloco para que derreta completamente deve ser de ?
20. Thalita prepara uma amostra de argamassa. A amostra contém 200 g de massa e tem calor específico0,4 cal/gºC. A quantidade de calor que se deve fornecer para que essa substância aumente sua temperatura para 30 ºC e sua capacidade térmica valem, respectivamente