WorksheetsCalorimetria e Dilatação
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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:
24 cm2
48 cm2
96 cm2
120 cm2
Complete a imagem com o tipo de calor correspondente (da temperatura mais baixa para a mais alta).
caloria
calor latente de
vaporização
calor
calor sensível
calor latente de fusão
calor específico
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:
aquecer ambos: o orifício e o pino.
resfriar o pino.
aquecer o pino e resfriar o orifício.
resfriar o orifício.
resfriar ambos: o orifício e o pino.
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:
αA=αB=αC
αA=αC=2αB
αA=αB=2αC
αA=αB=2αC
αA=αC=2αB
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:
somente a afirmativa I é correta.
somente a afirmativa II é correta.
as afirmativas II e III são corretas.
somente a afirmativa III é correta.
as afirmativas I e III são corretas.
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.
gelo, à temperatura abaixo de 0 °C.
apenas gelo, à temperatura de 0 °C.
gelo e água, à temperatura de 0 °C.
apenas água, à temperatura de 0 °C.
água, à temperatura acima de 0 °C.
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:
fusão
solidificação
liquefação
ebulição
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:
aquecer a casa e os corpos.
evitar a entrada do frio na casa e nos corpos.
minimizar a perda de calor pela casa e pelos corpos.
diminuir a entrada do frio na casa e aquecer os corpos.
aquecer a casa e reduzir a perda de calor pelos corpos.
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
diminui a umidade do ar dentro do cômodo.
aumenta a taxa de condução térmica para fora do cômodo.
torna mais fácil o escoamento da água para fora do cômodo.
facilita a circulação das correntes de ar frio e quente dentro do cômodo.
diminui a taxa de emissão de calor por parte do aparelho para dentro do cômodo.
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.
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)):
100
10
1
0,1
Observe a imagem e responda:
Como encaixar a bola no anel, sabendo que ambos são feitos do mesmo material?
Aumentando a temperatura da bola
Reduzindo a temperatura do anel
Aumentando a temperatura do anel
Reduzindo a temperatura da bola e do anel ao mesmo tempo
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:
apenas o disco de Al se soltará do anel de Fe.
apenas o disco de Fe se soltará do anel de Al.
os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.
os discos não se soltarão dos anéis.
