Questões de Física - Termologia

Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80o C. Para evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém 60 mL de café a uma temperatura de 80º C.

Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de 5º C) deve ser misturada ao café para que a temperatura final do café com leite seja de 65º C?

Travando o calor

    A Física moderna está possibilitando cada vez mais descobertas e desenvolvimento tecnológico. Um exemplo dessas possibilidades está sendo investigada na Universidade Nacional de Cingapura, onde pesquisadores estão utilizando o princípio da "simetria anti-paridade-tempo (APT)” para “travar”, em certa posição, o movimento da energia térmica de materiais mais quentes.

Fonte: Disponível em: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=calor-travado-lugar-sem-se-espalhar&id=01017019 0812#.XXlDli5KjIU. Acesso em: 10 de set. de 2019 [Adaptada].

Analise, com base na física clássica, as afirmações a seguir:

l - A energia interna de um corpo depende da sua temperatura.
ll - A energia térmica é propagada de uma extremidade para a outra de uma colher por meio da convecção térmica.
lll - Só pode ser chamado de calor a energia térmica em trânsito.
lV - O fluxo de energia térmica de um sistema para outro depende da diferença de temperatura entre esses sistemas.
V - A agitação das moléculas de um corpo influencia no valor de sua energia interna total.

A opção contendo apenas afirmações corretas é:

Um microchip de massa m = 2,0 x 10^-6 g é composto majoritariamente de silício. Durante um minuto de funcionamento, o circuito elétrico do dispositivo dissipa, na forma térmica, uma quantidade de energia Q = 0,96 mJ. Considere que o calor específico do silício é C_Si = 800 J/kg °C .

Caso não houvesse nenhum mecanismo de escoamento de calor para fora do dispositivo, em quanto sua temperatura aumentaria após esse tempo de funcionamento?

    Nosso Planeta é afetado por vários problemas e questões ambientais, provocados por ações antrópicas.

    A respeito desses problemas ambientais e sua relação com os princípios da Física, leia as assertivas a seguir:

I - Gases poluentes atmosféricos – gerados principalmente pela queima de combustíveis fósseis – são difundidos no ar pelo mecanismo de convecção térmica.

II - O calor de queimadas em matas e florestas, como forma de ampliar áreas para pasto ou agricultura, propaga-se dentro do tronco de uma árvore, preferencialmente , por convecção térmica.

III - A poluição de rios, lagos, mares e oceanos é provocada por despejos de esgotos e lixo, os quais são espalhados, em meio aquoso, por condução térmica.

    Em relação às assertivas lidas, assinale a única alternativa que apresenta o(s) item(ns) correto(s):

    Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.

    No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.

VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso em: 3 dez. 2019 (adaptado).

Esses mecanismos são, respectivamente,

Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80ºC. Para evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém 60 mL de café a uma temperatura de 80ºC.

Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de 5ºC) deve ser misturada ao café para que a temperatura final do café com leite seja de 65ºC?

Note e adote:

Considere que o calor específico e a densidade do café e do leite sejam idênticos.