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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Campus Regional de Resende
Faculdade de Tecnologia
Departamento de Matemática Física e Computação
Prof. Angelo Cerqueira
Física II
Lista de exercícios 7 – Temperatura
1) Dois termômetros de gás a volume constante estão unidos, um com nitrogênio e outro com
hidrogênio. Ambos possuem gás bastante tal que p3=80kPa. Qual é a diferença entre as
pressões nos dois termômetros se ambos bulbos estão imersos em água fervente? Qual gás
tem a pressão mais alta? Resp.: 0,056KPa; N2 .
2) Suponha que a temperatura de um gás no ponto de ebulição da água seja 373,15K. Qual,
então, é o valor limite da relação da pressão do gás naquele ponto de ebulição para sua
pressão no ponto triplo da água? (Assuma que o volume do gás é o mesmo em ambas as
temperaturas.) Resp.: 1,366.
3) Um termômetro de gás específico é construído de dois bulbos contendo este gás, cada um é
posto imerso na água em uma banheira. A diferença de pressão entre os dois bulbos é
medida por um manômetro de mercúrio. Reservatórios adequados, não mostrados no
diagrama mantém volume de gás constante nos dois bulbos. Não há diferença de pressão
quando ambos as banheiras estão no ponto triplo da água. A diferença de pressão é 120torr
quando uma banheira está no ponto triplo e a outra no ponto de ebulição da água. A
diferença de pressão é igual a 90,0torr quando uma banheira está no ponto triplo e a outra
está a uma temperatura desconhecida a ser medida. Qual é esta temperatura? Resp.: 348K.
4) É uma observação do dia-dia que objetos quentes e frios esfriam ou aquecem suas
vizinhanças. Se a diferença de temperatura ΔT entre um objeto e suas vizinhanças
T =T obj −T sur  não for tão grande, a taxa de esfriamento ou aquecimento do objeto é
proporcional, aproximadamente, a esta diferença de temperatura; que é,
d T
=−AT  ,
dt
quando A é uma constante ( o sinal menos aparece porque ΔT decresce com o tempo se ΔT
for positivo e aumento se ΔT for negativo.) Isto é conhecido como a lei de resfriamento de
Newton. (a) De quais fatores A depende? Quais são suas dimensões? (b) Se em algum
instante t = 0 a diferença de temperatura é  T 0 , mostre que esta é
− At
 T = T 0 e
Resp.: (a) Condição de superfície, condução e convecção.[1/t]
5) Uma barra mede exatamente 20,05cm, medidos com uma régua de aço a 20°C. Colocamos a
barra e a régua num forno a 270°C e, nestas condições, medimos a barra com a régua,
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Prof. Angelo Cerqueira
obtendo 20,11cm. Qual o coeficiente de dilatação da barra? Resp.: barra =23×10−6 ºC −1
6) A área A de uma placa retangular é ab. O coeficiente de dilatação linear é α. Depois de um
aumento de temperatura ΔT, o lado a aumentou de Δa e b de Δb. Mostre que, desprezando a
quantidade pequena (ΔaΔb)/ab, ΔA=2αAΔT.
7) Um relógio de pêndulo com um pêndulo feito de latão é projetado para manter uma acurácia
de tempo a 20°C. Se o relógio opera a 0,0°C, qual é o erro, em segundos por hora, e o
relógio gira rápido ou devagar? Resp.: 0,68s/h.
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