 A resposta final de cada questão deve ser escrita a tinta.
 Questões abertas sem justificativa, mesmo que corretas, não serão consideradas.
 Considere:
cágua = 1,0cal/(g.oC); cgelo = cvapor d’água = 0,5cal/(g.oC); LFgelo = 80 cal/g; LVágua = 540 cal/g; ρágua = 1 g/cm3;
1 cal = 4,0 J
01) (2,0 pts) Dois blocos metálicos, A e B, de massas mA > mB e temperaturas tA < tB , são colocados em
contato em um recipiente isolado termicamente e de capacidade térmica desprezível. Ao atingirem o
equilíbrio térmico, a variação de temperatura sofrida pelo bloco A foi igual à sofrida pelo bloco B. Com
base neste fato, é correto afirmar que
a) a quantidade de calor absorvida por A foi menor que o calor perdido por B.
b) a quantidade de calor absorvida por A foi maior que o calor perdido por B.
c) a capacidade térmica de A é maior que a capacidade térmica de B.
d) a capacidade térmica de A é menor que a capacidade térmica de B.
e) o calor específico de A é menor que o calor específico de B.
02- (2,0 pts) Um termômetro especial, de líquido dentro de um recipiente de vidro, é constituído
de um bulbo de 1cm3 e um tubo com secção transversal de 1 mm2. À temperatura de 20oC, o
líquido preenche completamente o bulbo até a base do tubo.
À temperatura de 50oC o líquido preenche o tubo até uma altura de 12 mm. Considere
desprezíveis os efeitos da dilatação do vidro e da pressão do gás acima da coluna do líquido.
Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica médio do líquido vale:
a) 40x10-2 oC-1
b) 4,0x10-4 oC-1
c) 12x10-4 oC-1
d) 40x10-4 oC-1
e) 36x10-4 oC-1
20oC
03- (2,0 pts) (UF-GO-adaptada) Num piquenique, com a finalidade de se obter água gelada, misturou-se
num garrafão térmico, de capacidade térmica desprezível, 2 kg de gelo picado a 0oC e 3 kg de água que
estavam em garrafas ao ar livre, à temperatura de 40oC. Desprezando-se a troca de calor com o meio
externo, a massa de água gelada disponível para se beber, em kg, depois de estabelecido o equilíbrio
térmico, é igual a
a) 0,5.
b) 1,5.
c) 3,5.
d) 3,5.
e) 4,5.
04- (2,0 pts) (UNESP-SP) Um estudante desenvolve um
termômetro para ser utilizado especificamente em seus trabalhos de
laboratório. Sua ideia é medir a temperatura de um meio fazendo a
medida da resistência elétrica, R, de um resistor, um fio de cobre, 100
por exemplo, quando em equilíbrio térmico com esse meio. Assim,
para calibrar esse termômetro na escala Celsius, ele toma como
referência as temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água.
Depois de várias medidas, ele obtém a curva representada na
0
figura.
o
T( C)
16
22,6 R (Ω)
A correspondência entre a temperatura T, em C, e a resistência R, em Ω, é dada pela equação:
o
a) T =
100x(R−16)
6,6
b) T =
100x6,6
(R−16)
(R−16)
c) T = 6,6x100.
d) T =
100x(R−16)
16
e) T =
100x(R−6,6)
16
05- (2,0 pts) Uma das formas mais utilizadas para o
aproveitamento da energia solar é o aquecimento
da água em edificações residenciais, industriais,
comerciais e, principalmente, em hospitais, por meio
de aquecedores solares. A figura ilustra o esquema de
funcionamento de um aquecedor solar de água.
É correto afirmar que a energia vinda do Sol, por
a) radiação, aquece a água que circula na tubulação
também por radiação.
b) radiação, aquece a água que será armazenada num
reservatório adiabático.
c) condução, aquece a água que circula na tubulação
por radiação.
d) radiação, aquece a água que será armazenada num
reservatório bom condutor térmico.
(Wolfgang Palz. Energia solar e fontes alternativas,
1981.)
e) condução, aquece a água que circula na tubulação por convecção.
06- (4,0 pts) Um forno solar simples foi construído com uma caixa de isopor, forrada internamente
com papel alumínio e fechada com uma tampa de vidro de 40 cm x 50 cm. Dentro desse forno,
foi colocada uma pequena panela contendo 1 xícara de arroz e 300 ml de água à
temperatura ambiente de
25 °C.
Suponha que os raios solares incidam perpendicularmente à tampa de vidro e que toda a energia
incidente na tampa do forno a atravesse e seja absorvida pela água. Sabendo que a potência solar
incidente na superfície da Terra é de 1 kW/m2 e desconsiderando as capacidades térmicas do arroz e da
panela, DETERMINE o tempo total necessário para aquecer o conteúdo da panela até 100 °C e
evaporar 1/3 da água nessa temperatura (cozer o arroz).
1530 s
07- (4,0 pts) Um recipiente, cuja capacidade térmica é igual a 20 cal/ºC, contém 100 g de um líquido de
calor específico 0,18 cal/g.ºC. O conjunto é aquecido à temperatura de 75 ºC e, em seguida, colocado no
interior de um calorímetro de capacidade térmica igual a 80 cal/ºC, que se encontra a 20 ºC e contém 300
g de água a essa mesma temperatura. DETERMINE a temperatura de equilíbrio térmico do sistema.
25 ºC
08- (4,0 pts) Um frasco aberto, parcialmente preenchido com água, é aquecido até que ela entre em
ebulição. Fechando-se o frasco e retirando-o da fonte de calor, a ebulição se interrompe. Resfriando-se a
superfície externa do frasco com água fria observa-se que a água no frasco torna a entrar em ebulição.
EXPLIQUE porque isto ocorre.
Quando o recipiente fechado é resfriado a pressão do vapor contido nele diminui, fazendo com o que a
temperatura de ebulição da água também diminua. Desse modo a água, que está em uma temperatura
maior que a de ebulição, entra novamente em ebulição.
09- (4,0 pts ) Um recipiente graduado, de volume 1000,0 cm³, contém um líquido em seu interior
ocupando uma altura de 10 cm. Aquecendo-se o conjunto em 200ºC, o líquido passa para a marcação de
600,0cm³ no recipiente. Sabendo que o coeficiente de dilatação do líquido é
γ = 1,0x10-3 ºC-1 e que a
área da base do recipiente antes do aquecimento era de 50,3 cm², DETERMINE o coeficiente de dilatação
linear do recipiente.
1x 10-5 ºC-1
10- (4,0 pts) Uma barra de metal, A, com 50cm de comprimento dilata-se 0,80cm quando sua temperatura
é elevada em 200oC. Outra barra, B, de um metal diferente e do mesmo comprimento que A, dilata-se
0,20cm quando sofre a mesma variação de temperatura. Uma terceira barra, C, também de 50cm de
comprimento, é construída com pedaços de comprimentos LA e LB das barras A e B, respectivamente.
Essa barra se dilata de 0,32cm para uma elevação de temperatura de 200oC.
DETERMINE os comprimentos LA e LB.
αA=8x10-5
αB=2x10-5
LA=10cm
LB=40cm