Lista de Exercícios - Termologia, Dilatação Térmica e Calorimetria

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Lista de física - termologia e calorimetria
Nome:_________________________
Turma:__________ Data:_______
1. Você propõe uma nova escala de temperaturas dadas em ◦M. Os pontos
0 ◦M e 100 ◦M correspondem à fusão do mercúrio (−39◦C) e à ebulição
deste (357◦C). a) Qual o ponto de ebulição da água em ◦M? Uma variação
de temperatura de 10 ◦M corresponde a quantos graus Celsius?
2. a) Calcule a temperatura em que as escalas Celsius e Fahrenheit e Celsius
coincidem. b) Calcule a única temperatura em que as escalas Kelvin e
Fahrenheit coincidem.
3. O edifício mais alto do mundo, segundo certos padrões arquitetônicos, é o
Taipei 101, em Taiwan, com 509,32 m de altura. Suponha que essa altura
tenha sido medida em um dia fresco de primavera, quando a temperatura
era 15,5 ◦C. Você pode usar o edifício como um termômetro gigante num
dia quente de verão medindo cuidadosamente sua altura. Suponha que
você faça isso e descubra que o Taipei 101 está 0,144 m mais alto do que
sua altura oficial. Qual é a temperatura, supondo que o edifício esteja em
equilíbrio térmico com o ar e que toda sua estrutura seja feita de aço?
(αao = 1, 2 · 10−5 ◦C)
4. Uma barra metálica mede 40,125 cm de comprimento a 20 ◦C e 40,148 cm
a 45 ◦C. Calcule seu coeficiente de dilatação linear médio nessa faixa de
temperatura.
5. Uma folha de alumínio circular possui diâmetro de 55,0 cm a 15 ◦C. qual
será a variação da área de uma das faces da folha quando a temperatura
aumentar para 27,5 ◦C?
6. Analise as proposições e indique a falsa:
a) A quantidade de calor que um corpo contém depende do número de
moléculas desse corpo e de sua temperatura.
b) Dois corpos atingem o equilíbrio térmico quando suas temperaturas se
tornam iguais.
c) A energia térmica de um corpo é função da sua temperatura.
d) Somente podemos chamar de calor a energia térmica em trânsito, assim,
não podemos afirmar que um corpo contém calor.
e) O somatório de toda a energia de agitação das partículas de um corpo
é a energia térmica desse corpo.
7. Uma fonte térmica de potência constante fornece 50 cal/min para uma
amostra de 100 g de uma substância
O gráfico fornece a temperatura em função do tempo de aquecimento desse
corpo. Qual o calor específico do material dessa substância?
1
a) 2 cal/g◦C
b) 0,5 cal/g◦C
c) 0,25 cal/g◦C
d) 5 cal/g◦C
8. Para se manter acordado em seus estudos durante uma noite, um estu-
dante prepara uma xícara de café colocando inicialmente um aquecedor
elétrico de 200 W de potência em 0,320 kg de água. Supondo que toda a
potência é utilizada para aquecer a água, qual o tempo gasto para elevar
a temperatura de 20 ◦C para 80 ◦C?
a) 804 s
b) 605 s
c) 402 s
d) 100 s
9. Você, um cientista, fornece calor a uma amostra sólida de 500 g à taxa
de 10 kJ/min ao mesmo tempo em que registra a sua temperatura em
função do tempo. Com esses dados você constrói o gráfico abaixo. O calor
específico latente de fusão e o calor específico do material na fase sólida
são, aproximadamente:
a) Lf = 3 · 10?J/kg e c = 1, 33 · 103J/kg·◦C
b) Lf = 3 · 10?J/kg e c = 0, 2 · 103J/kg·◦C
c) Lf = 1 · 10?J/kg e c = 1, 33 · 103J/kg·◦C
d) Lf = 1 · 10?J/kg e c = 0, 2 · 103J/kg·◦C
10. Considere as afirmações abaixo:
I - Transferência de calor de um ponto a outro através de movimento de
matéria
II - Transferência de calor em um meio material, de molécula para molé-
cula, sem que essas sofram translação
III - Transferência de calor de um ponto a outro sem a necessidade de um
meio material
As afirmativas acima descrevem, respectivamente, os seguintes tipos de
processos de transferência de calor:
a) condução, convecção e irradiação.
b) convecção, condução e irradiação.
c) convecção, irradiação e condução.
2
d) irradiação, condução e convecção
e) condução, irradiação e convecção
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