A MENTE QUE SE ABRE A UMA NOVA IDEIA JAMAIS VOLTARÁ AO SEU TAMANHO ORIGINAL.
Albert Einstein

domingo, 24 de maio de 2015

Exercícios de Termologia



1. (Unesp 2014)  O gráfico representa, aproximadamente, como varia a temperatura ambiente no período de um dia, em determinada época do ano, no deserto do Saara. Nessa região a maior parte da superfície do solo é coberta por areia e a umidade relativa do ar é baixíssima.



A grande amplitude térmica diária observada no gráfico pode, dentre outros fatores, ser explicada pelo fato de que

a) a água líquida apresenta calor específico menor do que o da areia sólida e, assim, devido a maior presença de areia do que de água na região, a retenção de calor no ambiente torna-se difícil, causando a drástica queda de temperatura na madrugada.   
b) o calor específico da areia é baixo e, por isso, ela esquenta rapidamente quando ganha calor e esfria rapidamente quando perde. A baixa umidade do ar não retém o calor perdido pela areia quando ela esfria, explicando a queda de temperatura na madrugada.   
c) a falta de água e, consequentemente, de nuvens no ambiente do Saara intensifica o efeito estufa, o que contribui para uma maior retenção de energia térmica na região.   
d) o calor se propaga facilmente na região por condução, uma vez que o ar seco é um excelente condutor de calor. Dessa forma, a energia retida pela areia durante o dia se dissipa pelo ambiente à noite, causando a queda de temperatura.   
e) da grande massa de areia existente na região do Saara apresenta grande mobilidade, causando a dissipação do calor absorvido durante o dia e a drástica queda de temperatura à noite.   
  
  
2. (Cefet MG 2014) 

Na construção dos coletores solares, esquematizado na figura acima, um grupo de estudantes afirmaram que o tubo

I. é metálico;
II. possui a forma de serpentina;
III. é pintado de preto;
IV. recebe água fria em sua extremidade inferior.

E a respeito da caixa dos coletores, afirmaram que

V. a base e as laterais são revestidas de isopor;
VI. a tampa é de vidro.

Considerando-se as afirmações feitas pelos estudantes, aquelas que favorecem a absorção de radiação térmica nesses coletores são apenas
a) I e V.   
b) II e III.   
c) II e V.   
d) III e VI.   
e) IV e V.   
  
3. (Unifor 2014)  Para diminuir os efeitos da perda de calor pela pele em uma região muito “fria” do país, Gabrielle realizou vários procedimentos. Assinale abaixo aquele que, ao ser realizado, minimizou os efeitos da perda de calor por irradiação térmica.

a) Fechou os botões das mangas e do colarinho da blusa que usava.   
b) Usou uma outra blusa por cima daquela que usava.   
c) Colocou um gorro, cruzou os braços e dobrou o corpo sobre as pernas.   
d) Colocou um cachecol de lã no pescoço e o enrolou com duas voltas.   
e) Vestiu uma jaqueta jeans sobre a blusa que usava.   
  

4. (Uel 2013)  O cooler, encontrado em computadores e em aparelhos eletroeletrônicos, é responsável pelo resfriamento do microprocessador e de outros componentes. Ele contém um ventilador que faz circular ar entre placas difusoras de calor. No caso de computadores, as placas difusoras ficam em contato direto com o processador, conforme a figura a seguir. 

 Sobre o processo de resfriamento desse processador, assinale a alternativa correta.

a) O calor é transmitido das placas difusoras para o processador e para o ar através do fenômeno de radiação.   
b) O calor é transmitido do ar para as placas difusoras e das placas para o processador através do fenômeno de convecção.   
c) O calor é transmitido do processador para as placas difusoras através do fenômeno de condução.   
d) O frio é transmitido do processador para as placas difusoras e das placas para o ar através do fenômeno de radiação.   
e) O frio é transmitido das placas difusoras para o ar através do fenômeno de radiação.   
  
5. (Enem 2013)  Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.


A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi
a) igual no aquecimento e igual no resfriamento.   
b) maior no aquecimento e igual no resfriamento.   
c) menor no aquecimento e igual no resfriamento.   
d) maior no aquecimento e menor no resfriamento.   
e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.   

6. (Uel 2015)  Analise o gráfico a seguir, que representa uma transformação cíclica ABCDA de 1 mol de gás ideal.



a) Calcule o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo ABCDA
b) Calcule o maior e o menor valor da temperatura absoluta do gás no ciclo (considere R= 8 J/mol K Justifique sua resposta apresentando todos os cálculos realizados.
  
 7. (Upe 2014)  Na figura a seguir, temos um êmbolo de massa M que se encontra em equilíbrio dentro de um recipiente cilíndrico, termicamente isolado e que está preenchido por um gás ideal de temperatura T.


 Acima do êmbolo, o volume de gás é quatro vezes maior que o abaixo dele, e as massas de cada parte do gás bem como suas temperaturas são sempre idênticas. Se o êmbolo tiver sua massa dobrada e não houver variações  nos volumes e nas massas de cada parte do gás, qual é a relação entre a nova temperatura, T’, e a anterior de maneira que ainda haja equilíbrio? Despreze o atrito. 
a) T’ = 3T/4    
b) T’ = T/2    
c) T’ = T   
d) T’ = 2T    
e) T’ = 4T   
  
8. (Uece 2014)  Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de 24 °C para 40 °C. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que 
a) sua pressão permanece constante, pois já se trata de ar comprimido.    
b) sua pressão aumenta.    
c) sua energia interna diminui, conforme prevê a lei dos gases ideais.    
d) sua energia interna permanece constante, pois o recipiente não muda de volume e não há trabalho realizado pelo sistema.    
  
9. (Pucrj 2010)  Uma quantidade de gás passa da temperatura de 27oC = 300K a 227oC = 500K, por um processo a pressão constante (isobárico) igual a 1 atm = 1,0 x 105 Pa.

a) Calcule o volume inicial, sabendo que a massa de gás afetada foi de 60 kg e a densidade do gás é de 1,2 kg/m3.
b) Calcule o volume final e indique se o gás sofreu expansão ou contração.
c) Calcule o trabalho realizado pelo gás.

10. (Ufpe 2013)  Um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica em que sua pressão dobra, seu número de moléculas triplica, e seu volume é multiplicado por um fator de 12. Nessa transformação, qual a razão entre as temperaturas absolutas final e inicial do gás? 
  
11. (Ufes 2015)  A figura abaixo apresenta um conjunto de transformações termodinâmicas sofridas por um gás perfeito. Na transformação 1 - 2 são adicionados 200 J de calor ao gás, levando esse gás a atingir a temperatura de 600 C no ponto 2 A partir desses dados, determine


a) a variação da energia interna do gás no processo 1 - 2
b) a temperatura do gás no ponto 5
c) a variação da energia interna do gás em todo o processo termodinâmico 1 - 5 


12 . TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
O gráfico representa, em um processo isobárico, a variação em função do tempo da temperatura de uma amostra de um elemento puro cuja massa é de 1kg observada durante 9 minutos.


 A amostra está no estado sólido a 0 C no instante  t = 0 e é aquecida por uma fonte de calor que lhe transmite energia a uma taxa de 2000 J/min supondo que não haja perda de calor.  O processo que ocorre na fase sólida envolve um trabalho total de 0,1Kj . Determine  Nessa fase, a variação da energia interna da amostra .
  
13. (Uern 2013)  A variação da energia interna de um gás perfeito em uma transformação isobárica foi igual a 1200 J. Se o gás ficou submetido a uma pressão de 50 N/m2 e a quantidade de energia que recebeu do ambiente foi igual a 2000 J, então, a variação de volume sofrido pelo gás durante o processo foi

a) 10 m3.              b) 12 m3              c) 14 m3              d) 16 m3.   
  
14. (Uem 2012)  Um cilindro com pistão, contendo uma amostra de gás ideal, comprime a amostra de maneira que a temperatura, tanto do cilindro com pistão quanto da amostra de gás ideal, não varia. O valor absoluto do trabalho realizado nessa compressão é de 400 J. Sobre o exposto, assinale o que for correto.
01) O trabalho é positivo, pois foi realizado sobre o gás.   
02) A transformação é denominada adiabática.   
04) A energia interna do gás aumentou, pois este teve seu volume diminuído.   
08) O gás ideal cedeu uma certa quantidade de calor à vizinhança.   
16) A quantidade de calor envolvida na compressão de gás foi de 200 J.   
  


Gabarito:  

Resposta da questão 1:
 [B]

O calor específico sensível representa uma espécie de "resistência" do material, ou da substância, à variação de temperatura. Assim, devido ao baixo calor específico, a temperatura da areia varia rapidamente quando recebe ou cede calor. Relativamente à areia, a água tem alto calor específico; havendo pouco vapor d’água na atmosfera, não há um regulador térmico para impedir a grande amplitude térmica.  

Resposta da questão 2:
 [B]

[I] O tubo metálico é para favorecer a condução do calor para a água.
[II] O tubo em forma serpentina aumenta o comprimento, favorecendo a absorção.
[III] O tubo pintado de preto favorece a absorção.
[IV] A água fria entra por baixo para haver convecção.
[V] O isolamento é para evitar condução.
[VI] O vidro é para evitar a condução para o meio externo.  

Resposta da questão 3:
 [C]

A irradiação depende da temperatura do corpo e da área de exposição. Cruzando os braços e dobrando o corpo sobre as pernas, ela diminuiu essa área de exposição.  

Resposta da questão 4:
 [C]

O processador e as placas difusoras estão em contato, portanto a transmissão do calor se dá por condução.  

Resposta da questão 5:
 [E]

Em relação à garrafa pintada de branco, a garrafa pintada de preto comportou-se como um corpo  melhor absorsor durante o aquecimento e melhor emissor durante o resfriamento, apresentando, portanto, maior taxa de variação de temperatura durante todo o experimento.  

Resposta da questão 6:
40J, 11,25K e 1,25K


Resposta da questão 7:
D

Resposta da questão 8:
B

Resposta da questão 9:
50, 83,3 , 3,3x106

Resposta da questão 10:
8

Resposta da questão 11:
200J, 60C, 200J

Resposta da questão 12:
08