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Lista de Exercícios Física II Revisão Temperatura, Expansão Térmica e Calor Aluno: Gabriel Hoffmann. Questão 1) Explique por que não faria sentido usar um termômetro de vidro de tamanho normal para medir a temperatura de uma gota de água quente? R: Não faria sentido pelo motivo da massa do termômetro ser muito superior à da gota de água, e isso faz com que a temperatura de equilíbrio seja próxima a temperatura natural do termômetro. Questão 2) Se você aquece o ar dentro de um recipiente rígido e selado até que a sua temperatura em escala Kelvin dobre, a pressão do ar no recipiente também dobrará. Será que o mesmo acontece se você dobrar a temperatura em Celsius do ar no recipiente? Explique. R: Sim. A única coisa que difere de Kelvin para Celsius é o valor atribuído aos mesmos. São apenas duas formas de medir uma mesma temperatura, com a mesma variação. Questão 3) Muitos motores de automóveis possuem cilindros de ferro fundido e pistões de alumínio. Que problemas podem surgir caso o motor se aqueça em demasia? (O coeficiente de dilatação volumétrica do ferro fundido é aproximadamente igual ao do aço). R: O motor pode alcançar temperaturas o qual o alumínio não é capaz de suportar, o que leva o motor a fundir-se. Questão 4) Dois corpos feitos com o mesmo material possuem as mesmas dimensões extras e a mesma aparência, porém um é sólido e outro é oco. Quando a temperatura dos dois corpos aumentar, a dilatação volumétrica dos corpos será a mesma ou será diferente? Por quê? R: A dilatação será a mesma, isso se deve pelas condições de mesma temperatura, mesmas dimensões iniciais e o mesmo material, tendo assim o mesmo coeficiente de dilatação volumétrico, ou seja, a distância média entre as moléculas deverá ser a mesma no final. Questão 5) Por que às vezes é possível afrouxar tampas de garrafas com rosca mergulhando a garrafa em água quente rapidamente? R: Isso ocorre por causa da diferença do coeficiente de dilatação dos dois materiais. Nesse caso a tampa dilata quando colocada em contato com a água quente, ao contrário da garrafa, tornando mais fácil de abri-la. Questão 6) A parte interna de um forno está a uma temperatura de 200∘𝐶. Você pode colocar as suas mãos no forno sem se queimar, desde que não toque em nada. Considerando que o ar no interior do forno também está a 200∘𝐶, por que você não queima as mãos? R: A condutibilidade térmica do ar e do plástico, material que é utilizado para fabricação do puxador da maioria dos fornos, é baixíssima por isso que a mão não entra em contato com estes 200 °C. Questão 7) Um artigo de jornal sobre o clima afirma que “a temperatura de um corpo indica a quantidade de calor que ele contém”. Esta afirmação está correta? Por quê? R: A afirmação é errônea. O conceito de calor se dá por “energia térmica que passa de um corpo com maior temperatura para outro com menor temperatura”. A temperatura indica o grau de agitação das moléculas de determinado corpo. Questão 8) Um aluno afirma que 1 𝑚2 𝑠2⋅∘𝐶 é uma unidade de calor específico apropriada. Ela está correta? Por quê? R: Na minha percepção a afirmação está errada. Pelo motivo de que o calor específico é a quantidade de calor, por unidade de massa, necessária para elevar a temperatura de uma substância. O calor específico não depende do tempo.
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