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Calorimetria e Dilatação

Total questions: 13

Worksheet time: 22mins

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1.

Uma placa de alumínio (coeficiente de dilatação linear = 2. 10-5 oC-1), com 2,4 m2 de área à temperatura de -20 oC, foi aquecida a 80oC. O aumento de área da placa foi de:

a)

24 cm2

b)

48 cm2

c)

96 cm2

d)

120 cm2

2.

Complete a imagem com o tipo de calor correspondente (da temperatura mais baixa para a mais alta).

3.

A figura ilustra uma peça de metal com um orifício de diâmetro d1 e um pino de diâmetro d2 ligeiramente maior que o orifício d1, quando à mesma temperatura. Para introduzir o pino no orifício, pode-se:

a)

aquecer ambos: o orifício e o pino.

b)

resfriar o pino.

c)

aquecer o pino e resfriar o orifício.

d)

resfriar o orifício.

e)

resfriar ambos: o orifício e o pino.

4.

Considere três barras metálicas homogêneas A, B e C. O gráfico ao lado representa o comprimento das barras em função da temperatura. Os coeficientes de dilatação linear das barras A, B e C valem, respectivamente, αA, αB e αC. A relação entre αA, αB e αC é:

a)

αA=αB=αC\alpha_A=\alpha_B=\alpha_C  

b)

αA=αC=2αB\alpha_A=\alpha_C=2\alpha_B  

c)

αA=αB=αC2\alpha_A=\alpha_B=\frac{\alpha_C}{2}  

d)

αA=αB=2αC\alpha_A=\alpha_B=2\alpha_C  

e)

αA=αC=αB2\alpha_A=\alpha_C=\frac{\alpha_B}{2}  

5.

No café da manhã, uma colher metálica é colocada no interior de uma caneca que contém leite bem quente. A respeito desse acontecimento, são feitas três afirmativas.

I. Após o equilíbrio térmico, a colher e o leite passam a conter quantidades iguais de energia térmica.

II. Após o equilíbrio térmico, cessa o fluxo de calor que existia do leite (mais quente) para a colher (mais fria).

III. Após atingirem o equilíbrio térmico, a colher e o leite estão a uma mesma temperatura.

Podemos afirmar que:

a)

somente a afirmativa I é correta.

b)

somente a afirmativa II é correta.

c)

as afirmativas II e III são corretas.

d)

somente a afirmativa III é correta.

e)

as afirmativas I e III são corretas.

6.

Um processo térmico disponibiliza para o interior de um calorímetro 20 kcal de energia. No calorímetro, encontra-se um bloco de gelo de massa 400 g, inicialmente à temperatura de –10 °C.

Dados: Lfusão do gelo = 80 cal/°C;

cgelo = 0,5 cal/(g °C);

cágua = 1 cal/(g °C);

Quando atingir o equilíbrio térmico, supondo-se a capacidade térmica do calorímetro desprezível, pode-se esperar que em seu interior se encontre.

a)

gelo, à temperatura abaixo de 0 °C.

b)

apenas gelo, à temperatura de 0 °C.

c)

gelo e água, à temperatura de 0 °C.

d)

apenas água, à temperatura de 0 °C.

e)

água, à temperatura acima de 0 °C.

7.

Observe no diagrama as etapas de variação da temperatura e de mudanças de estado físico de uma esfera sólida, em função do calor por ela recebido.


Durante a etapa D, ocorre a seguinte mudança de estado físico:

a)

fusão

b)

solidificação

c)

liquefação

d)

ebulição

8.

Em 1962, um jingle (vinheta musical) criado por Heitor Carillo fez tanto sucesso que extrapolou as fronteiras do rádio e chegou à televisão ilustrado por um desenho animado. Nele, uma pessoa respondia ao fantasma que batia em sua porta, personificando o “frio”, que não o deixaria entrar, pois não abriria a porta e compraria lãs e cobertores para aquecer a sua casa. Apesar de memorável, tal comercial televisivo continha incorreções a respeito e conceitos físicos relativos à calorimetria.

Duarte, M. Jingle é a alma do negócio: livro revela os bastidores das músicas e propagandas. Disponível em: https://guiadoscuriosos.uol.com.br. Acesso em: 24 abr.2019 (adaptado).

Para solucionar essas incorreções, deve-se associar à porta e aos cobertores, respectivamente, as funções de:

a)

aquecer a casa e os corpos.

b)

evitar a entrada do frio na casa e nos corpos.

c)

minimizar a perda de calor pela casa e pelos corpos.

d)

diminuir a entrada do frio na casa e aquecer os corpos.

e)

aquecer a casa e reduzir a perda de calor pelos corpos.

9.

Para a instalação de um aparelho de ar-condicionado, é sugerido que ele seja colocado na parte superior da parede do cômodo, pois a maioria dos fluidos (líquidos e gases), quando aquecidos, sofrem expansão, tendo sua densidade diminuída e sofrendo um deslocamento ascendente. Por sua vez, quando são resfriados, tornam-se mais densos e sofrem um deslocamento descendente. A sugestão apresentada no texto minimiza o consumo de energia, porque

a)

diminui a umidade do ar dentro do cômodo.

b)

aumenta a taxa de condução térmica para fora do cômodo.

c)

torna mais fácil o escoamento da água para fora do cômodo.

d)

facilita a circulação das correntes de ar frio e quente dentro do cômodo.

e)

diminui a taxa de emissão de calor por parte do aparelho para dentro do cômodo.

10.

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?

a)

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

b)

Sim, pois calor é sinônimo de alta temperatura.

c)

Não, pois calor é energia térmica em trânsito.

d)

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

e)

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

11.

Fornecendo-se a um corpo de massa 200 g a quantidade de calor de 200 cal, sua temperatura passa de 5ºC a 15ºC, sem que ocorra mudança de estado. Pode-se afirmar que o calor específico do corpo é (em cal/(g ⋅ ºC)):

a)

100

b)

10

c)

1

d)

0,1

12.

Observe a imagem e responda:

Como encaixar a bola no anel, sabendo que ambos são feitos do mesmo material?

a)

Aumentando a temperatura da bola

b)

Reduzindo a temperatura do anel

c)

Aumentando a temperatura do anel

d)

Reduzindo a temperatura da bola e do anel ao mesmo tempo

13.

O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) 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 Al se soltará do anel de Fe.

b)

apenas o disco de Fe se soltará do anel de Al.

c)

os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.

d)

os discos não se soltarão dos anéis.