Lista-1 exercícios de Termodinâmica-Lei Zero

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Lista-1. Exercícios de Termodinâmica
1). O álcool ou etanol possui ponto de fusão igual a -114,1 ºC e ponto de ebulição igual a +78,5ºC. É por isso que em temperatura ambiente (cerca de 20ºC) o álcool é um líquido. Passando para a escala Kelvin, o ponto de fusão e o ponto de ebulição do etanol são respectivamente iguais a:
a) -387,25 e – 194,65.
b) + 159,05 e + 351,68.
c) + 387,25 e + 194,65.
d) -159,05 e -351,68.
e) +159,05 e – 351,68.
2). Qual é a temperatura na escala Fahrenheit que corresponde a 40ºC?
a) 313.
b) 4,444.
c) 39,2.
d) 2,25.
e) 104.
3). O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit?
a) 108ºF
b) 60ºF
c) 140ºF  
d) 33ºF 
e) 92ºF
4). No inverno gaúcho é comum a ocorrência de temperaturas entre:
a) 0 K e 10 K.
b) 0 ºF e 10 ºF.
c) 273 K e 283 K.
d) 86 ºF e 122 ºF.
e) 293 K e 373 K.
5). Uma panela com água é aquecida de 25°C para 80°C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de:
a) 32 K e 105°F.
b) 55 K e 99°F.
c) 57 K e 105°F.
d) 99 K e 105°F.
e) 105 K e 32°F.
6). Julgue as afirmações abaixo:
I – A escala Celsius atribui 0° para o ponto de fusão do gelo e 100º para o ponto de ebulição da água;
II – O limite inferior para a escala Kelvin corresponde a -273°C;
III – 1°C equivale a 1°F.
Estão corretas:
a) I e II apenas
b) I e III apenas
c) I, II e III
d) II e III apenas
e) I apenas
7). Existe uma temperatura que tem o mesmo valor na escala Celsius e na escala Fahrenheit. Qual é essa temperatura?
8). Um termômetro que mede a temperatura ambiente indica sempre 2 °C acima da temperatura correta, e outro que mede a temperatura de um líquido indica 3 °C abaixo da temperatura correta. Se o líquido está 5 °C acima da temperatura ambiente, a indicação dos termômetros defeituosos, em graus Celsius, pode ser: a) 18 e 16. d) 18 e 23. b) 18 e 18. e) 18 e 28. c) 18 e 20.
9). Um profissional, necessitando efetuar uma medida de temperatura, utilizou um termômetro cujas escalas termométricas inicialmente impressas ao lado da coluna de mercúrio estavam ilegíveis. Para atingir seu objetivo, colocou o termômetro inicialmente em uma vasilha com gelo fundente, sob pressão normal, e verificou que no equilíbrio térmico a coluna de mercúrio atingiu 8,0 cm. Ao colocar o termômetro em contato com água fervente, também sob pressão normal, o equilíbrio térmico se deu com a coluna de mercúrio, que atingiu 20,0 cm de altura. Se nesse termômetro utilizarmos as escalas Celsius e Fahrenheit e a temperatura a ser medida for expressa pelo mesmo valor nas duas escalas, a coluna de mercúrio terá a altura de: a) 0,3 cm. b) 0,80 cm. c) 3,2 cm. d) 4,0 cm e) 6,0 cm.
10). Um processo rápido para estimar valor em graus Celsius de uma temperatura fornecida em graus Fahrenheit é dividir o valor fornecido por dois e subtrair 16. Assim, 76 °F valeriam, aproximadamente, 2 °C. O erro dessa estimativa seria de: a) 10%. d) 23%. b) 15%. e) 25%. c) 20%.
11). O gráfico abaixo representa a variação, em milímetros, do comprimento de uma barra metálica, de tamanho inicial igual a 1,000m, aquecida em um forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades de 10-6 ºC-1.
12). Os componentes de uma lâmina bimetálica são o aço e o zinco. Os coeficientes de dilatação linear desses metais são, respectivamente, 
1,2 . 10-5 °C-1 e 2,6 . 10-5 °C-1. Em uma determinada temperatura, a lâmina apresenta-se retilínea. Quando aquecida ou resfriada, ela apresenta uma curvatura. Explique por quê.
13).  A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é α = 11 . 10-6 °C-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?
14). Uma placa apresenta inicialmente uma área de 1,0 m2 a 0°C. Ao ser aquecida até 50°C, sua área aumenta 1,0 cm2. Determine o coeficiente de dilatação superficial do material que constitui a placa.
15). Em uma placa de cobre existe um furo circular que, a 20°C, apresenta área igual a 200 mm2. Qual o acréscimo de área que o furo sofre quando se eleva a temperatura da chapa para 220°C?
Dado: coeficiente de dilatação superficial,
16). Uma barra metálica tem, a 30°C, comprimento igual a 1m. Eleva-se então sua temperatura para 1030°C. Sendo o coeficiente de dilatação linear do metal da barra igual a 12 · 10-6 °C-1, determine a variação de comprimento sofrida pela barra.
17). Um trilho de ferro com 20 m de comprimento a 10°C é aquecido até atingir 110°C, sofrendo um acréscimo de 2,2 cm em seu comprimento. Qual é o valor do coeficiente de dilatação linear do ferro?
18). Uma estatueta de ouro foi aquecida de 25°C a 75°C, observando-se um aumento de 2,1 cm3 em seu volume. Sendo 14 · 10 –6 °C–1 o coeficiente de dilatação linear do ouro, qual era o volume inicial dessa estatueta?
19). Um recipiente de cobre tem 1 000 cm3 de capacidade a 0 °C. Sua capacidade, a 100 °C, vale aproximadamente:
a) 1 017 cm3
b) 1 005 cm3
c) 1 003 cm3
d) 1 002 cm3
e) 1 001 cm3
Dado: coeficiente de dilatação linear do cobre = 16 · 10–6 °C–1
20). Qual é o coeficiente de dilatação volumétrica de uma barra metálica que experimenta um aumento de 0,1% em seu comprimento para uma variação de temperatura de 100 °C?
21) O tanque de gasolina de um carro, com capacidade para 60 litros, é completamente cheio a 10 °C, e o carro é deixado num estacionamento onde a temperatura é de 30 °C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina iguala 1,1 10-3 °C-1 e considerando desprezível a variação de volume do tanque, a quantidade de gasolina derramada é, em litros:
a) 1,32
b) 1,64
c) 0,65
d) 3,45
e) 0,58
22) Três litros de água, a 30ºC, foram colocados em uma panela de ferro e aquecidos até atingir a temperatura final de 90ºC. Desconsiderando a dilatação sofrida pela panela, calcule o volume da água, após o aquecimento, sabendo que seu coeficiente de dilatação volumétrica é γ = 1,3 . 10-4 ºC-1.
23). Uma substância, ao ser submetida a uma variação de temperatura de 80ºC, sofreu dilatação, aumentado seu volume em 10L. Calcule o coeficiente de dilatação volumétrica dessa substância. Considere o volume inicial Vi = 500L.