Lista de Exercícios - Termometria

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CESUMAR – Centro Universitário de Maringá
Pró-Reitoria Acadêmica
Diretoria de Planejamento de Ensino
Lista de Exercícios de Física
1) Um estudante construiu uma escala de temperatura E atribuindo o valor 0°E à temperatura equivalente a 20°C e o valor 100°E à temperatura equivalente a 104°F. Quando um termômetro graduado na escala E indicar 25°E, outro termômetro graduado na escala Fahrenheit indicará quantos graus?
2) Uma certa massa de gás perfeito sofre uma transformação isobárica e sua temperatura varia de 293K para 543K. A variação da temperatura do gás, nessa transformação, medida na escala Fahrenheit, foi de?
3) Mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um, graduado na escala Celsius, e outro, na escala Fahrenheit. Verificou-se que as indicações nas duas escalas eram iguais em valor absoluto. Um possível valor para a temperatura do corpo, na escala Celsius, é?
4) Uma escala termométrica arbitrária X atribui o valor 20°X para a temperatura de fusão do gelo e 80°X para a temperatura de ebulição da água, sob pressão normal. Quando a temperatura de um ambiente sofre uma variação de 30°X, a correspondente variação na escala Celsius é de?
5) Um turista brasileiro, ao desembarcar no aeroporto de Chicago, observou que o valor da temperatura lá indicado, em °F, era um quinto do valor correspondente em °C. O valor observado foi?
6) Quando se deseja realizar experimentos a baixas temperaturas, é muito comum a utilização de nitrogênio líquido como refrigerante, pois seu ponto normal de ebulição é de - 196 ºC. Na escala Kelvin, esta temperatura vale?
7) Lord Kelvin (título de nobreza dado ao célebre físico William Thompson, 1824-1907) estabeleceu uma associação entre a energia de agitação das moléculas de um sistema e a sua temperatura. Deduziu que a uma temperatura de -273,15 ºC, também chamada de zero absoluto, a agitação térmica das moléculas deveria cessar. Considere um recipiente com gás, fechado e de variação de volume desprezível nas condições do problema e, por comodidade, que o zero absoluto corresponde a –273 ºC. É correto afirmar:
a) O estado de agitação é o mesmo para as temperaturas de 100 ºC  e 100 K.
b) À temperatura de 0 ºC o estado de agitação das moléculas é o mesmo que a 273 K.
c) As moléculas estão mais agitadas a –173oC do que a –127 ºC.
d) A -32 ºC  as moléculas estão menos agitadas que a 241 K.
e) A 273 K as moléculas estão mais agitadas que a 100 ºC.
8) Uma 20oX para aescala termométrica arbitrária X atribui o valor temperatura de fusão do gelo e 120oX para a temperatura de ebulição da água, sob pressão normal. A temperatura em que a escala X dá a mesma indicação que a Celsius é?
9) A escala Reamur de temperatura, que hoje está em desuso, adotava para o ponto de gelo 0°R e para o ponto de vapor 80°R. A indicação que, nessa escala, corresponde a 86°F é?
10) A temperatura normal de funcionamento do motor de um automóvel é 90ºC.
Determine essa temperatura em Graus Fahrenheit.
11) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5 ºC-1. Os trilhos de uma via férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos consecutivos deve ser, aproximadamente, de?
12) Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento aumenta de 2,0 . 10-2mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC, é?
13) O volume de um bloco metálico sofre um aumento de 0,60% quando sua temperatura varia de 200ºC. O coeficiente de dilatação de dilatação linear médio desse metal, em ºC-1,vale?
14) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200cm3 para 206cm3, quanto sua temperatura aumenta de 20ºC para 520ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10 cm de comprimento a 20ºC, for aquecido até a temperatura de 520ºC, então seu comprimento em centímetro passará a valer?
15) A massa específica de um sólido é 10,00g . cm-3 a 100°C e 10,03g . cm-3 a 32ºF. O coeficiente de dilatação linear do sólido é igual a?
16) Um bulbo de vidro cujo coeficiente de dilatação linear é 3 x 10-6 °C-1 está ligado a um capilar do mesmo material. À temperatura de -10,0°C a área da secção do capilar é 3,0 x 10-4cm2 e todo o mercúrio, cujo coeficiente de dilatação volumétrico é 180 x 10-6 °C-1 ocupa o volume total do bulbo, que a esta temperatura é 0,500cm3. O comprimento da coluna de mercúrio a 90,0°C será?
17) A variação do comprimento de um fio de aço em função da temperatura é mostrado no gráfico ao lado. Calcule o coeficiente de dilatação linear do aço. 
18) O gráfico ao lado nos mostra como varia o comprimento de uma barra metálica em função da sua temperatura. Uma panela feita com o mesmo material da barra tem uma capacidade de 1000 ml, a 0ºC. Calcule a capacidade desta panela a 100ºC. 
19) Uma chapa de zinco, de forma retangular, tem 60cm de comprimento e 40cm de largura à temperatura de 20ºC. Supondo que a chapa foi aquecida até 120ºC, e que o coeficiente de dilatação linear do zinco vale 25 x 10-6 ºC-1 calcule: 
a) A dilatação no comprimento da chapa.
b) A dilatação na largura da chapa.
c) A área da chapa a 20ºC.
d) A área da chapa a 120ºC.
e) O valor do coeficiente de dilatação superficial da chapa.
f) O aumento na área da chapa usando o valor de  obtido no item anterior.
20) Uma lâmina bimetálica é construída soldando-se uma lâmina de cobre de coeficiente de dilatação linear 17 x 10-6 ºC-1 a uma de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é 25 x 10-6 ºC-1. Na temperatura ambiente (25ºC) a lâmina está reta e na horizontal, como mostra a figura ao lado. Explique o que acontece com a lâmina quando a temperatura aumentar para 60ºC e depois explique o que acontece quando a temperatura baixar para 8ºC.