Termologia - Revisão Aulão - 1

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:

• O estado de agitação é o mesmo para as temperaturas de 100 ºC e 100 K.

• À temperatura de 0 ºC o estado de agitação das moléculas é o mesmo que a 273 K.

• As moléculas estão mais agitadas a –173oC do que a –127 ºC.

• A -32 ºC as moléculas estão menos agitadas que a 241 K.

• A 273 K as moléculas estão mais agitadas que a 100 ºC.

Quando se mede a temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura. Esses dois procedimentos são necessários porque:

• o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.

• é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.

• o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano.

• é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e do vidro.

• o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo.

Um termômetro graduado na escala Celsius (°C) é colocado juntamente com dois outros, graduados nas escalas arbitrarias A (°A) e B (°B), em uma vasilha contendo gelo (água no estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar. Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha, contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico. As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras l e 2, respectivamente.

Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17° A, o termômetro graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente,

• 0°B e 7°C

• 0°B e 10°C

• 10°B e 17°C

• 10°B e 27°C

• 17°B e 10°C

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:

• 32 K e 105°F.

• 55 K e 99°F.

• 57 K e 105°F.

• 99 K e 105°F.

• 105 K e 32°F.

Chuveiros elétricos possuem uma chave para regulagem da temperatura verão/inverno e para desligar o chuveiro. Além disso, é possível regular a temperatura da água, abrindo ou fechando o registro. Abrindo, diminui-se a temperatura e fechando, aumenta-se.

Aumentando-se o fluxo da água há uma redução na sua temperatura, pois

• aumenta-se a área da superfície da água dentro do chuveiro, aumentando a perda de calor por radiação.

• aumenta-se o calor específico da água, aumentando a dificuldade com que a massa de água se aquece no chuveiro.

• diminui-se a capacidade térmica do conjunto água/ chuveiro, diminuindo também a capacidade do conjunto de se aquecer.

• diminui-se o contato entre a corrente elétrica do chuveiro e a água, diminuindo também a sua capacidade de aquecê-la.

• diminui-se o tempo de contato entre a água e a resistência do chuveiro, diminuindo a transferência de calor de uma para a outra.

É comum nos referirmos a dias quentes como dias \"de calor\". Muitas vezes ouvimos expressões como \"hoje está calor\" ou \"hoje o calor está muito forte\" quando a temperatura ambiente está alta.

No contexto científico, é correto o significado de \"calor\" usado nessas expressões?

• Sim, pois o calor de um corpo depende de sua temperatura.

• Sim, pois calor é sinônimo de alta temperatura.

• Não, pois calor é energia térmica em trânsito.

• Não, pois calor é a quantidade de energia térmica contida em um corpo.

• Não, pois o calor é diretamente proporcional à temperatura, mas são conceitos diferentes.

Em dias com baixas temperaturas, as pessoas utilizam casacos ou blusas de lã com o intuito de minimizar a sensação de frio. Fisicamente, esta sensação ocorre pelo fato de o corpo humano liberar calor, que é a energia transferida de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles.

A utilização de vestimenta de lã diminui a sensação de frio, porque

• possui a propriedade de gerar calor.

• é constituída de material denso, o que não permite a entrada do ar frio.

• diminui a taxa de transferência de calor do corpo humano para o meio externo.

• tem como principal característica a absorção de calor, facilitando o equilíbrio térmico.

• está em contato direto com o corpo humano, facilitando a transferência de calor por condução.

Uma ferramenta de corte a raio laser consegue cortar vários materiais, como aço carbono, aço inoxidável, alumínio, titânio, plásticos etc. Supondo, numa situação idealizada para fins de simplificação, que o material sólido a ser cortado estava exatamente na sua temperatura de transição do estado sólido para o líquido; além disso, que o laser foi aplicado e liquefez o material nos trechos em que esteve em contato com ele, porém, sem aumentar a temperatura do material nesses trechos. Pode-se dizer que o laser transferiu para o material uma quantidade de energia associada diretamente

• ao calor específico do material.

• ao calor latente de fusão do material.

• à capacidade térmica do material.

• ao módulo de compressibilidade do material.

• ao número de mols do material.

Numa noite muito fria, você ficou na sala assistindo à televisão. Após algum tempo, foi para a cama e deitou-se debaixo das cobertas (lençol, cobertor e edredom). Você nota que a cama está muito fria, apesar das cobertas, e só depois de algum tempo o local se torna aquecido.

Isso ocorre porque

• o cobertor e o edredom impedem a entrada do frio que se encontra no meio externo.

• o cobertor e o edredom possuem alta condutividade térmica.

• o cobertor e o edredom possuem calor entre suas fibras, que, ao ser liberado, aquece a cama.

• o cobertor e o edredom não são aquecedores, são isolantes térmicos, que não deixam o calor liberado por seu corpo sair para o meio externo.

• sendo o corpo humano um bom absorvedor de frio, após algum tempo não há mais frio debaixo das cobertas.

Um corpo sólido, quando aquecido, sofre alterações em suas dimensões devido à expansão de seus espaços interatômicos. Quando a temperatura desse corpo se eleva, aumenta a agitação atômica e, como consequência, há o aumento da distância média entre os átomos. A esse fenômeno denominamos dilatação térmica. Segundo relatório elaborado por cientistas da ONU sobre o aquecimento global, até o final deste século as temperaturas atmosféricas subirão de 1,8 °C a 4 °C. Isso significa que a maior parte dos corpos sólidos do planeta sofrerá alterações em

• sua massa.

• seu volume.

• seu calor latente.

• seu calor específico.

• sua capacidade térmica.