GABARITO
Física E – Extensivo – V. 1
Exercícios
01)Verdadeira.
Verdadeira. Temperatura mede a agitação dos
átomos.
Verdadeira. Temperatura e energia cinética são
diretamente proporcionais.
Verdadeira.
Falsa. Corpo não tem calor.
Verdadeira.
Falsa. Item 3.
08)A
O termômetro, nesse caso, mede a temperatura ambiente.
Para medir a temperatura o termômetro deve estar em equilíbrio térmico com o ambiente. Como o ambiente possui
temperatura maior que a do termômetro, podemos concluir
que este recebe calor do ambiente e eleva sua temperatura.
09)E
Calor é energia em movimento devido à diferença de temperatura. Não podemos afirmar que o corpo possui calor.
02)40
01.Falsa. Corpo não tem calor, mas sim temperatura.
02.Falsa. Extremidade (corpo) não tem calor.
04.Falsa. Corpo não tem calor.
08.Verdadeira.
16.Falsa. Corpo não tem calor.
32.Verdadeira. Pois sua temperatura aumentará.
03)Verdadeira. Desde que estejam em temperaturas
diferentes.
Falsa. Podem ter massas diferentes.
Falsa.
Falsa. Corpo não tem calor.
Falsa. A mesma temperatura.
Falsa. Maior temperatura para o de menor temperatura.
Verdadeira. Ver item 2.
04)C
Ao ceder calor ao meio ambiente diminui a agitação dos átomos (temperatura).
10)A
O calor espontaneamente se transfere dos corpos de maior
para os de menor temperatura.
11)B
12)B
O álcool etílico é a única das substâncias que consegue atingir, sem mudança de estado físico, as temperaturas citadas.
13)
05)A
A troca de energia térmica (calor) entre corpos só
ocorre devido à diferença de temperatura entre
eles.
06)E
Calor é a energia térmica em trânsito de um
corpo para outro, quando entre eles houver uma
diferença de temperatura.
07)B
Proporção:
Tc − 0
h−2
=
100 − 0 12 − 2
TC = 10 . (h – 2)
Física E
1
GABARITO
14)D
°C
100
8
θ
h
0
4
Proporção:
gelo fundente → 0oC
17)p = 1 ATM 
o
água ebulição → 100 C
h (cm)
θ−0
h−4
=
100 − 0 8 − 4
θ = 25 (h – 4)
15)
°C
a)Proporção:
T −0
h−4
=
c
100 − 0 14 − 4
T
h−4
c =
∴ Tc = 10 . (h – 4)
100
10
b)Se Tc = 30 oC, então
30 = 10 (h – 4) ∴ 3 = h – 4 ∴ h = 7 cm
C
45
15
θ
C
32
2
18)C
y − 15
t − 40 ∴ y − 15 t − 40
=
=
60
60
75 − 15 100 − 40
t = y – 15 + 40 ∴ t = y + 25
θ − 32
c−2
a)
=
45 − 32 15 − 2
13 (θ – 32) = 13 (c – 2)
c = θ – 30
19)A
b)Se c = 10 cm, então
10 = θ – 30
θ = 40o C
16)Analisando o gráfico
°C
100
h (cm)
35
θ
h
0
5
60 − 0
h−8
=
100 − 0 28 − 8
60
h−8
=
100
20
5
10
100 (h − 5 )
θ−0
h−5
⇒θ=
a)
∴θ=
. (h – 5)
=
3
30
100 − 0 35 − 5
b)Se h = 20 cm, então
10
(20 – 5) ∴ θ = 150 ∴ θ = 50 oC
θ=
3
3
2
Física E
60 = 5h – 40
h = 20 cm
GABARITO
20)A
°C
100
–14x = –160
T = −11, 4 oC
x = 11,4o  C
o
TF = 11, 4 F
R (Ω)
22,6
T
R
0
16
T−0
R − 16
=
100 − 0 22, 6 − 16
T
R − 16
=
100
6, 6
 R − 16 
T = 100 
 6, 6 
21)C
A menor temperatura possível é 0 K, que obedece às
seguintes relações 0 K = –273 oC = –459,4 oF.
Assim a temperatura citada só pode ser atingida na
escala Fahrenheit.
26)TF = 2x + 2
TC = x
TC TF − 32
⇒ x = 2x + 2 − 32 ⇒ 9x = 10x – 150
=
5
9
5
9
–x = –150
x = 150
TC = 150 oC
TF = 302 oF
27)TC = x
TF = x + 80
x x + 80 − 32
TC TF − 32
⇒ =
⇒ 9x = 5x + 240
=
5
9
5
9
22)A
0 K = –273 oC é a menor temperatura possível.
4x = 240
x = 60 oC
23)a)∆TC = 55 – 25 = 30 oC
∆T
∆T
30 ∆TF
b)C = F ∴
∴ ∆TF = 54 oF
=
5
9
5
9
∆T
∆T
c)C = K ∴ ∆TK = 30 K
5
5
TC = 60 oC
TF = 140 oF
24)
28)E
TC = 35 oC
TF =?
TC TF − 32
⇒ 35 = TF − 32 ⇒ 63 = TF – 32
=
5
9
5
9
TF = 95 oF
TC = x
TF = x
TC TF − 32 ⇒ x = x − 32 ⇒ 9x = 5x – 160
=
5
9
5
9
o
TC = −40 C
x = –40 
o
TF = −40 F
25)Números simétricos
TC = –x
TF = x
TC TF − 32
⇒ − x = x − 32 ⇒ –9x = 5x – 160
=
5
9
5
9
29)D
TF = 30 oF
TC =?
T
30 − 32
TC TF − 32
⇒ 9TC = –10
⇒ C =
=
5
9
5
9
TC = –1,11 oC
30)D
TF = x + 40
TC =x
x x + 40 − 32
TC TF − 32
⇒ 9x = 5x + 40
⇒ =
=
5
9
5
9
TC = +10 o C
4x = +40 ∴ x = +10 
o
TF = 50 F
Física E
3
GABARITO
31)A
34)
32 − 0
0−x
1
−x
⇒ =
=
96 − 0 35, 6 − x
3 35, 6 − x
–3x = 35,6 – x
x = –17,8 oC
x − ( −50 )
22 − 0
x + 50
22
⇒
=
=
250 − ( −50 ) 100 − 0
300
100
x + 50 = 66
x = 16 oX
Proporção:
35)C
32)E
Proporção:
0 − ( −273)
100 − x
⇒ +273 = 100 − x
=
100 − ( −273)
0−x
373
−x
–273x = 37300 – 373x
x = 373 oC
Proporção:
10
x−0
x − 37 ⇒ x = x − 37
=
10
3
10 − 0 40 − 37
10x – 370 = 3x
7x = 370
x = 52,9 o
8−h
0 − ( −40 )
8 − h ⇒ 40
=
=
140 20 − h
100 − ( −40 ) 20 − h
200 – 10h = 280 – 35h ⇒ h = 3,2 cm
35
33)A
*Lembre-se de que no exercício 24 determinamos como
valor de temperatura coincidente nas escalas Celsius
e Fahrenheit –40.
36)
T − 273
V − 27, 3
a)K
=
373 − 273 37, 3 − 27, 3
TK − 273 = V − 27, 3
100
10
TK = 10V – 273 + 273
TK = 10 V
4
Física E
GABARITO
b)Se V = 74,6 cm3
TK = 10 . V ∴ TK = 10 . 74,6
39)A
TK = 746 K
c)Se TK =100 K
TK = 10 V
100 = 10 V
V = 10 cm3
37)
Os catetos do triângulo são iguais, mas o valor da TX é sempre maior
em 80 unidades do que da TC. Assim,
TX = TC + 80
90 − ( −10 ) 50 − 0
⇒ 100 = 50
=
x − ( −10 ) 90 − 0
x + 10 90
900 = 5x + 50
850 = 5x
X = 170 oE
38)D
40)A
Valor correto
TC = 40 oC
TF = ?
TC TF − 32 ⇒ 40 TF − 32
=
=
5
9
5
9
TF = 104 oF
104 oF –––––– 100%
109,2 oF ––––– x
x ≅ 105% ⇒ erro percentual 5%
41)46
01.Falsa. Impede a entrada de calor.
02.Verdadeira.
04.Verdadeira.
08.Verdadeira.
16.Falsa. Isolante.
32.Verdadeira.
Perceba que o que está sendo cobrado
não é uma temperatura, mas uma variação.
∆TC = 1oC
Assim, qual é a relação entre ∆TX e ∆TC?
30 o∆TX = 20 o∆TC
1,5 o∆TX = 1 o∆TC
42)B
A condutividade térmica dos metais é maior que da madeira.
43)C
As roupas de inverno funcionam como isolantes térmicos, reduzindo
a troca de calor entre os corpos e o meio externo.
44)D
Ocorre por irradiação.
45)A
O calor flui espontaneamente dos corpos de maior temperatura
para os corpos de menor temperatura, até que ocorra o equilíbrio
térmico entre eles.
Física E
5
GABARITO
46)B
A troca de calor entre corpos existe quando ambas
possuem temperaturas diferentes.
47)E
A condutividade térmica dos metais é maior que da
madeira.
48)Porque entre os pedacinhos de serragem existe retenção de ar (um bom isolante térmico), o que não ocorre
na madeira maciça.
49)D
Pois na espuma (colarinho) existe ar em repouso (Isolante térmico).
50)B
A lã é um bom isolante térmico.
51)E
Os metais são bons condutores de energia na forma
de calor, pois possuem alta condutividade térmica.
O material do cabo possui baixa condutividade térmica.
52)A
O metal possui maior condutividade térmica que o
vidro, fazendo com que a troca de calor entre o gelo e
o líquido seja mais rápida.
58)B
K (coeficiente)
φ∼
A panela com maior condutividade é a IV.
6
L(espessura)
Física E
53)18
01.Falsa. Está em equilíbrio térmico com a sauna.
02.Verdadeira.
04.Falsa. Não depende do calor específico.
08.Falsa. Equilíbrio térmico com a sauna.
16.Verdadeira.
54)E
Cobertor é um bom isolante térmico.
55)D
O cobertor de lã, por ser um isolante térmico, reduz a
troca de calor entre os alimentos congelados e o meio
externo.
56)D
φAB = φBC (regime estacionário)
K . A . ∆TAB K . A . ∆TBC
T − TA TC − TB
⇒ B
=
=
L AB
LBC
50
30
T
−
200
80
−
T
B
B ⇒ 3T – 600 = 400 – 5T
=
B
B
5
3
8TB = 1000
TB = 125 oC
57)D
φ = K . A .∆T
L
GABARITO
59)I = 10 W/m2 → forneceremos 10 joules de energia por
segundo para cada metro quadrado de área.
L=?
Q
∆T = 35 – 20 = 15 oC I =
A.t
K = 0,04 W/m.K
Q  k . ∆t
φ = K .A. ∆T → Q = k . A . ∆t → 

=
t
L
L
L
 A.t 
10 = 0, 04 . 1 . 15
L
10L = 0,6 ∴ L = 0,06 m
60)E
Cobre L = 46 cm

−1
−1 o −1
k = 0, 92 cal . cm . s . C
L = 13 cm
Latão 
−1
−1 o −1
k = 0, 26 cal . cm . s . C
L = 12 cm
Aço 
−1
−1 o −1
k = 0,12 cal . cm . s . C
φcobre = φlatão + φaço
K . A . ∆T K . A . ∆T K . A . ∆T
=
+
L Cu
L latão
L aço
,
(
)
0
92
T
−
100
0
,
26
(
0
− T ) 0,12 ( 0 − T )
=
+
13
12
46
0,02 (T – 100) = 0,02 (–T) + 0,01 (–T)
0,02T – 2 = – 0,02T – 0,01T
0,05T = 2
2
T=
0, 05
T = 60 oC
65)B
I. Condução (átomo a átomo)
II.Irradiação (o único processo que pode ocorrer no
vácuo).
III.Convecção (fluidos)
66)E
O calor chega na forma de onda – irradiação.
Aquece a placa (átomo a átomo) – condução.
Aquece o líquido (fluido) – convecção.
67)A
Reflexão das ondas de calor (infravermelho)
68)B
O calor entra na estufa por radiação (propagação do
calor através de ondas eletromagnéticas).
Como a temperatura no interior da estufa é bem maior
que a temperatura do meio externo, a condução só
ocorre de dentro para fora da estufa (com pouca intensidade devido à baixa condutividade do vidro).
69)C
É o caso dos corpos negros: são bons absorvedores
de calor e também bons emissores de calor.
70)12
01.Falsa. O gelo é um bom isolante térmico.
02.Falsa. Principalmente nos sólidos.
04.Verdadeira.
08.Verdadeira.
16.Falsa. Os corpos enegrecidos absorverão mais
calor.
32.Falsa. O vácuo impede a condução e a convecção.
64.Falsa. Por irradiação e convecção também.
61)C
O calor espontaneamente circula da região mais quente
(parte de baixo) para a região mais fria (congelador).
71)B
O ar quente (mais leve) sobe e movimenta a ventoinha.
62)B
I. Verdadeira.
II. Verdadeira.
III.Falsa. É a convecção térmica.
IV.Falsa. Por irradiação e convecção também.
72)C
I. Condução (átomo a átomo)
II. Convecção (≠ densidade).
III.Irradiação (o único processo de transmissão térmico
que pode ocorrer no vácuo).
63)B
Se o clima é tropical, precisamos de uma casa mais
fria.
73)E
I. Verdadeira. Calor latente: mudança de estado físico
sem alterar a temperatura.
II. Verdadeira. Calor sensível: mudança na temperatura
sem mudar o estado físico.
III.Verdadeira. Só por irradiação.
64)62
01.Falsa. Do corpo mais quente para o mais frio.
02.Verdadeira.
04.Verdadeira.
08.Verdadeira. Os corpos negros são bons absorventes de calor.
16.Verdadeira.
32.Verdadeira.
74)C
I. Verdadeira.
II. Falsa. A temperatura é a mesma, porém a condutividade térmica é maior na barra de ferro.
III.Falsa. Impedir a condução e a convecção.
Física E
7
GABARITO
75)A
I. Verdadeira. O ar, em repouso, é um bom isolante
térmico.
II. Verdadeira.
III.Verdadeira.
76)C
A superfície interna das embalagens “longa vida” reflete
a energia radiante emitida pelas telhas de amianto. Isso
evita que o cômodo da casa fique aquecido.
77)D
I. Verdadeira. Cada material tem uma condutividade
diferente.
II. Falsa. Ocorre principalmente em fluidos (líquidos e
gases).
III.Verdadeira. Calor como forma de onda eletromagnética é denominada infravermelho.
78)D
Radiação para que o calor se propague através do
vácuo até o metal. E no metal por condução (átomo a
átomo) até o termômetro.
79)Resposta pessoal. Sugestões de resposta:
O efeito estufa é um fenômeno natural que se
originou ao longo da formação do planeta pela ação
de gases, como vapor de água, dióxido de carbono,
metano e óxido nitroso, surgidos das atividades vulcânicas e biológicas.
Os raios infravermelhos provenientes do Sol atravessam facilmente a atmosfera por possuírem alta
frequência em comparação com os emitidos pela Terra,
que está a uma temperatura mais baixa. A parcela dos
raios infravermelhos que são absorvidos pela atmosfera causa o aumento da temperatura média global que
pode ser chamado de efeito estufa.
O aquecimento global poderá modificar hábitats,
ocasionando uma seleção natural dos indivíduos mais
adaptados às novas condições ambientais; também
poderá ocasionar a migração de indivíduos de algumas populações em busca de novos hábitats para
sobreviver. Com isso poderemos ter um isolamento
reprodutivo e até uma especiação.
80)07
01.Verdadeira.
02.Verdadeira. Os corpos negros são os melhores
absorvedores de calor.
04.Verdadeira. O vidro impede que as ondas infravermelhas saiam para o ambiente externo, semelhante
a um carro exposto num dia quente à radiação solar.
08.Falsa. Ocorre condução, por exemplo na transferência de calor dos coletos solares para a água
existente nos tubos metálicos.
16.Falsa. A água quente, por ser menos densa, é
empurrada pela água fria, mais densa, para cima.
32.Falsa. Ver alternativa 08.
8
Física E