Parte 1 - Calor e Temperatura; Escalas Termométricas.

1 . {IFPE} Um turista brasileiro, ao chegar ao Aeroporto John F. Kennedy, em Nova York, nos Estados Unidos, visualiza que um termômetro digital exibe uma temperatura de 86ºF (na escala Fahrenheit).

Determine o valor da leitura dessa temperatura na escala Celsius.

a) 30 ºC. 

b) 6 ºC.

c) 20 ºC. 

d) 25 ºC.

e) 12 ºC.

2. {UEA} Um turista estrangeiro leu em um manual de turismo que a temperatura média do estado do Amazonas é de 87,8 graus, medido na escala Fahrenheit. Não tendo noção do que esse valor significa em termos climáticos, o turista consultou um livro de Física, encontrando a seguinte tabela de conversão entre escalas termométricas:

Com base nessa tabela, o turista fez a conversão da temperatura fornecida pelo manual para a escala Celsius e obteve o resultado:

a) 25. 

b) 31.

c) 21. 

d) 36.

e) 16.

3. O texto a seguir foi retirado da parte teórica deste tópico. 

Alguns estados térmicos interessantes A maior temperatura já registrada na superfície da Terra foi de 58 °C, em 13 de setembro de 1922 na cidade de El Azizia, próxima de Trípoli, na Líbia (norte da Áfri ca), e a menor foi de –89,2 °C, em 21 de julho de 1983, na estação russa de Vostok, na Antártida. A menor tem peratura obtida em laboratório é da ordem de 10–7 K. 

Se o texto acima fosse vertido para o inglês, as temperaturas se riam expressas na escala Fahrenheit. Que valores seriam encon trados para a maior e a menor temperaturas registradas na super fície da Terra? Dê as respostas com apenas uma casa decimal. 

A) 136,4 °F e –128,6 °F

B) 140,4 °F e –120,6 °F

C) 104,4 °F e –160,6 °F

D) 136,0 °F e –128,0 °F

E) 132,4 °F e –126,6 °F

4. Em relação ao fenômeno do equilíbrio térmico, assinale a alternativa incorreta:

a) O calor flui dos corpos mais quentes em direção aos corpos de menor temperatura.

b) O equilíbrio térmico é atingido quando dois ou mais corpos encontram-se a mesma temperatura.

c) O calor flui espontaneamente entre corpos com diferentes temperaturas.

d) O equilíbrio térmico é atingido quando dois ou mais corpos recebem a mesma quantidade de calor.

5. UFP-RS) Considere as afirmações a seguir:

I. Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, ambos possuem a mesma quantidade de calor.
II. Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, ambos possuem a mesma temperatura.
III. Calor é transferência de temperatura de um corpo para outro.
IV. Calor é uma forma de energia em trânsito.

Das afirmações acima, pode-se dizer que:

a) I, II, III e IV são corretas
b) I, II, III são corretas
c) I, II e IV são corretas
d) II e IV são corretas
e) II e III são corretas

6. Se uma amostra de 200 g de água for aquecida por uma fonte de calor, aumentando sua temperatura em 80ºC sem alterar seu estado, terá recebido uma energia térmica de:

Dado: calor específico da água de 1 cal/g.ºC.

a) 10 000 cal

b) 12 000 cal

c) 14 000 cal

d) 16 000 cal

e) 18 000 cal

7. Em um experimento no laboratório, um aluno decidiu observar a variação de temperatura em relação ao comprimento da coluna de mercúrio no interior de dois termômetros.

Sabendo que o mercúrio é sensível ao calor e a temperatura marcada no termômetro é proporcional ao deslocamento do fluido no tubo, qual a temperatura no termômetro I, em graus Celsius, sabendo que o termômetro II marca 48 ºC?

a) 16 ºC
b) 32 ºC
c) 28 ºC
d) 46 ºC

8. Comparando as medidas de temperatura nas escalas Celsius e Fahrenheit observa-se que enquanto na primeira escala a temperatura de ebulição da água é de 100 ºC, na segunda escala a água passa para o estado gasoso em 212 ºF. Já a fusão da água ocorre em 0 ºC e a respectiva temperatura na outra escala é 32 ºF.

Observe o gráfico e assinale a alternativa com a temperatura que pode ser marcada pelo mesmo número nas duas escalas.

a) 30
b) 10
c) - 20
d) - 40

9. (Unesp) Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. 

Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:

A) a água.

B) o petróleo.

C) a glicerina.

D) o leite.

E) o mercúrio.

PARTE II - DILATOMETRIA

1. (UNESP) Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica.

De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é

a) mergulhar o copo B em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo A com água à temperatura ambiente.

b) colocar água quente (superior à tempe- ratura ambiente) no copo A.

c) mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo A sem líquido.

d) encher o copo A com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperatura ambiente).

e) encher o copo A com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulharo copo B em água quente (superior à temperatura ambiente).

2. (Funrei – MG) A figura mostra uma ponte apoiada sobre dois pilares feitos de materiais diferentes.

O pilar mais longo, de comprimento L1 = 40m, possui coeficiente de dilatação linear α1 = 18 . 10– 6 °C–1. O pilar mais curto tem comprimento L2 = 30 m.

Para que a ponte permaneça sempre na horizontal, o material do segundo pilar deve ter um coeficiente de dilatação linear α2 igual a:

a) 42.10–6 °C–1

b) 24. 10–6 °C–1

c) 13,5. 10–6 °C–1

d) 21.10–6 °C–1

e) 36.10–6 °C–1

3. (UFMG-MG) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (A,) é, aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças em que um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. À temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis.

Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que:

a) apenas o disco de A, se soltará do anel de Fe.

b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de A,.

c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.

d) os discos não se soltarão dos anéis.

4. Em projetos de engenharia, é fundamental considerar a dilatação térmica dos materiais para evitar deformações estruturais. Em determinadas aplicações industriais, utiliza-se um material cujo comportamento térmico foi analisado em laboratório. 

O gráfico apresentado mostra a variação do comprimento (ΔL) de uma barra inicialmente com comprimento de 1,0 m, em função do aumento de temperatura.

Sabendo que a dilatação linear é dada por:

e considerando as informações do gráfico, determine o coeficiente de dilatação linear do material.

5. Uma barra metálica de 5 metros de comprimento está inicialmente a 10 °C. Ao ser aquecida até 30 °C, seu comprimento aumenta.

Considere o coeficiente de dilatação linear do material igual a

α=1,0 × 10−4  °C−1

Com base nessas informações, o aumento no comprimento da barra corresponde a:

a) menos de 0,1% do comprimento inicial.

b) entre 0,1% e 1% do comprimento inicial.

c) mais de 1% e menos que 2% do comprimento inicial.

d) mais de 2% e menos que 3% do comprimento inicial.

e) mais de 3% e menos que 4% do comprimento inicial.

O quadro oferece os coeficientes de dilatação linear de alguns metais e ligas metálicas:

Para permitir a ocorrência do fato observado na tirinha, a partir do menor aquecimento do conjunto, o parafuso e a porca devem ser feitos, respectivamente, de

a) aço e níquel.

b) alumínio e chumbo.

c) platina e chumbo.

d) ouro e latão.

e) cobre e bronze.