Questões de Física - Termologia - Conceitos Básicos

Em uma manhã de domingo, para manter as tradições familiares, um senhor decide preparar um chimarrão. Para isso, coloca 1,5 kg de água em uma chaleira de alumínio de massa igual a 500 g para aquecer. Inicialmente, tanto a água quanto a chaleira encontram-se em equilíbrio térmico a uma temperatura de 20 °C.

 

Sabendo que os calores específicos do alumínio e da água são, respectivamente, 0,21 cal/g°C e 1,0 cal/g°C, e desconsiderando perdas de energia para o ambiente, assinale a alternativa correta que apresenta a quantidade de calorias necessárias para elevar a temperatura do sistema até 80 °C.

    O Café, a Colher e o Ambiente

 

Ao preparar uma xícara de café quente, observam-se diversos fenômenos físicos relacionados à transferência de energia térmica. Considere a situação em que uma colher de metal é inserida no café e a xícara é deixada sobre a mesa em um dia ameno (temperatura na casa dos 20ºC). Rapidamente, percebe-se que a extremidade superior da colher se aquece, o líquido no interior da xícara se mantém aquecido por um tempo e, ao aproximar a mão das laterais da xícara sem tocá-la, sente-se o calor emanar.

Essas observações cotidianas ilustram os diferentes mecanismos pelos quais o calor se propaga, cada um com características distintas e que dependem do meio material envolvido.

(Fonte: https://pixabay.com/pt/photos/x%c3%adcara-de-caf%c3% a9-caf%c3%a9-colher-e-copo-2084544/)

 

Os processos de propagação de calor envolvidos no aquecimento da extremidade superior da colher, na manutenção da temperatura do café (antes de esfriar completamente) e na sensação de calor sentida pela mão ao se aproximar da xícara (sem contato físico), são, respectivamente:

UTILIZE AS INFORMAÇÕES ABAIXO PARA RESPONDER À QUESTÃO.

 

Nos gráficos abaixo, estão representadas as variações do volume e da densidade da água de um lago em função da temperatura. Tais variações indicam o fenômeno da dilatação anômala da água.

Adaptado de abq.org.br.

A temperatura, em ºC, que corresponde ao volume mínimo da água é:

Os recipientes W, X, Y e Z, de capacidades térmicas desprezíveis, possuem o mesmo volume de um mesmo líquido em temperaturas diferentes, conforme ilustrado a seguir:

Admita que o conteúdo dos quatros recipientes seja misturado, sem perda de calor, em um único recipiente termicamente isolado.

 

A temperatura de equilíbrio térmico dessa mistura, em °C, é igual a:

Uma porção de água ferve em um recipiente colocado sobre a chama de um fogão. Um ovo, em temperatura ambiente, é acrescentado nesse recipiente mantido sobre a chama. Considere as assertivas a seguir, relativas ao momento em que o ovo é acrescentado no recipiente

 

I. A temperatura da água irá aumentar.
II. A água absorverá calor do ovo.
III. O ovo absorverá calor da água.

 

É(são) correta(s) a(s) assertiva(s)

A uniformidade da temperatura em um ambiente refrigerado depende, além do bom funcionamento do aparelho de ar condicionado, de uma instalação adequada, visando a uma transferência de calor eficiente. Isso pode ser verificado pelo instalador utilizando um termômetro de infravermelho para inspecionar diferentes áreas do recinto. Analise as afirmativas 1, 2, 3 e 4 sobre os mecanismos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.

 

1) A transferência de calor por condução térmica pode ocorrer tanto no vácuo quanto em um meio material.

2) A taxa de condução de calor em uma barra não depende da diferença entre as temperaturas de suas extremidades.
3) A convecção consiste no transporte de energia térmica de uma região para outra por meio do deslocamento de uma massa de fluido.
4) A transferência de calor por radiação térmica pode ocorrer tanto no vácuo quanto em um meio material.

 

As afirmativas corretas são: