Professor • Alfredo
Aluno (a): _____________________________________
01 - (UEL PR)
As moléculas que compõem o ar estão em constante
movimento, independentemente do volume no qual estejam
contidas. Ludwig Boltzmann (1844-1906) colaborou para
demonstrar matematicamente que, em um determinado
volume de ar, as moléculas possuem diferentes velocidades de
deslocamento, havendo maior probabilidade de encontrá-las
em velocidades intermediárias. Assinale a alternativa que
contém o gráfico que melhor representa a distribuição de
velocidades moleculares de um gás dentro de certo volume,
sob uma temperatura T.
02 - (UFRN)
Recentemente, tem-se falado muito sobre os possíveis danos
que o uso contínuo de aparelhos celulares pode trazer ao ser
humano. Por sua vez, muitas pessoas que já utilizaram o celular
encostado à orelha, por um tempo suficientemente longo,
perceberam que a região em torno desta se aqueceu. Isso se
explica pelo fato de que
a)
b)
c)
a)
b)
07
11/03/2013
Física
d)
o celular absorve ondas eletromagnéticas, que são
transformadas em radiação ultravioleta e aquecem os
tecidos da região da orelha.
o celular emite ondas sonoras, as quais são absorvidas
pelos tecidos da região da orelha, aquecendo-a.
o celular emite ondas eletromagnéticas, as quais são
absorvidas pelos tecidos da região da orelha, aquecendoa.
o celular absorve ondas sonoras, que são transformadas
em radiação infravermelha que aquecem os tecidos da
região da orelha.
03 - (UNIFOR CE)
Em um projeto de engenharia, o técnico desenhou uma sala
com um aparelho condicionador de ar próximo ao chão como
se vê na figura. O condicionador de ar tinha como objetivo o
resfriamento do ambiente. Um engenheiro, analisando o
desenho, condenou a instalação do aparelho na forma
projetada. Assinale a opção abaixo que melhor justifica a
atitude do engenheiro.
c)
a)
b)
d)
c)
d)
e)
e)
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Neste caso, o ar é aquecido por radiação por isto o
aparelho deve ficar na parte mais alta da parede.
O aparelho deve ser colocado na parte superior por força
do Princípio da Convecção, onde a energia térmica se
transmite com o deslocamento para cima do ar aquecido.
O aparelho de ar condicionado irradia calor para dentro
da sala então deve ser instalado na parte alta da parede.
O ar, neste caso, é resfriado por condução então o
aparelho deve ficar mais alto para otimizar o conforto
térmico.
O aparelho deve ficar mais alto porque o calor é energia
térmica em trânsito por causa de uma diferença de
temperatura.
04 - (UFSC)
A estação central de trens de Estocolmo, na Suécia, criou um
sistema para reduzir o consumo de energia elétrica em até
25%, usando o calor gerado pelo corpo das pessoas que lá
passam todos os dias. São 250 mil passageiros que passam por
dia na estação, que possui temperatura média de 25,0ºC na
área de circulação. A companhia que administra a rede
ferroviária da Suécia fez os cálculos e descobriu que esses
passageiros produzem, juntos, 130 metros cúbicos de ar quente
1
a cada respirada. O sistema funciona com tubos instalados no
forro da estação que levam o ar aquecido pelos pulmões dos
passageiros até a central de calefação, na qual radiadores
transferem o calor do ar captado para a água.
Considere que a temperatura do corpo humano é 37,0ºC e que
o ser humano realiza 15 movimentos respiratórios por minuto.
3
Densidade do ar 1,3 kg/m , e calor específico do ar 1000 J/kgºC.
Com base nestas informações, assinale a(s) proposição(ões)
CORRETA(S).
01.
02.
04.
08.
16.
32.
A única forma de o corpo humano liberar calor é pela
respiração.
A maior parte da energia liberada pelo corpo humano na
forma de radiação está na faixa do ultravioleta.
A quantidade de calor liberada a cada respirada pelo
número médio de passageiros que circulam diariamente
7
na estação central de Estocolmo é de 2,0 x 10 J.
A potência gerada durante uma respirada pelo total de
passageiros que circulam diariamente pela estação é
próxima a 0,5 MW.
O corpo humano é capaz de liberar mais energia do que
consome ou possui armazenada, por isso é importante
utilizar o calor humano como fonte de energia.
A maior parte da energia liberada pelo corpo humano na
forma de radiação está na faixa do infravermelho.
05 - (UFPA)
Um expressivo pólo de ferro-gusa tem se implantado ao longo
da ferrovia de Carajás, na região sudeste do Pará, o que ensejou
um aumento vertiginoso na produção de carvão, normalmente
na utilização de fornos conhecidos como “rabos-quentes”, que a
foto abaixo ilustra.
Além dos problemas ambientais causados por esses fornos, a
questão relativa às condições altamente insalubres e desumanas
a que os trabalhadores são submetidos é preocupante. A
enorme temperatura a que chegam tais fornos propaga uma
grande quantidade de calor para os corpos dos trabalhadores
que exercem suas atividades no seu entorno.
Com base nas informações referidas no texto ao lado, analise as
seguintes afirmações:
I. O gás carbônico (CO 2 ) emitido pelos fornos é um dos
agentes responsáveis pelo aumento do efeito estufa na
atmosfera.
II. Nas paredes do forno de argila o calor se propaga pelo
processo de convecção.
III. O calor que atinge o trabalhador se propaga
predominantemente através do processo de radiação.
IV. O deslocamento das substâncias responsáveis pelo efeito
estufa é conseqüência da propagação do calor por
condução.
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Estão corretas somente
a) I e II
d) III e IV
b)
e)
I e III
II e IV
c)
II e III
06 - (UFMT)
A
coluna
da
esquerda
apresenta
processos
de
termotransferência e a da direita, fatos do cotidiano
relacionados a esses processos.
Numere a coluna da direita de acordo com a da esquerda.
1.
2.
3.
Condução
Convecção
Radiação
(
(
(
(
O movimento do ar no interior das geladeiras.
O cozinheiro queimou-se com a colher aquecida.
Energia que recebemos do Sol.
Ar condicionado deve ser instalado próximo ao teto.
)
)
)
)
Assinale a seqüência correta.
a) 2, 1, 3, 1
b)
c) 2, 1, 3, 2
d)
e) 1, 3, 2, 2
1, 2, 3, 3
3, 1, 1, 2
07 - (UEPG PR)
A transferência de calor ocorre por condução, por convecção e
por irradiação. Sobre estes fenômenos, assinale o que for
correto.
01. Na condução, o fluxo de calor é inversamente proporcional
à diferença de temperatura entre dois pontos.
02. Na convecção, há transporte de matéria.
04. Na irradiação, não ocorre transporte de energia.
08. A irradiação ocorre através de ondas eletromagnéticas e
com predominância dos raios infravermelhos.
16. Na condução, é necessário um suporte material para que o
fenômeno ocorra.
08 - (UFCG PB)
A atmosfera pode ser modelada como uma máquina térmica. O
trabalho realizado está presente na movimentação das grandes
massas de ar, os ventos. A transferência de energia por calor
ocorre entre a atmosfera e a superfície da Terra e o espaço
exterior. O trabalho realizado é avaliado em 0,5% da energia
total transferida pelo Sol para o planeta. A energia emitida pela
Terra na região do infravermelho a partir da água, do ar, do
dióxido de carbono e do metano é avaliada em 64% do total
transferido pelo Sol para a Terra. A absorção da radiação
oriunda da superfície da Terra depende das moléculas na
atmosfera. Considerando o aumento da concentração de
dióxido de carbono e de metano na atmosfera provocado por
atividades antrópicas, pode-se afirmar que,
a) o aumento da temperatura média da superfície da Terra
possibilitará uma considerável diminuição do rendimento
da máquina térmica como modelo da atmosfera.
b) o rendimento da máquina térmica como modelo da
atmosfera, que é de 0,8%, deverá aumentar.
c) o trabalho realizado pela máquina térmica como modelo da
atmosfera deverá sofrer uma diminuição significativa com o
aumento da temperatura da superfície da Terra.
d) o aumento da temperatura global do planeta acarretará
uma maior quantidade de energia transferida para o
espaço por calor.
e) com a variação do rendimento da máquina térmica como
modelo da atmosfera, podem-se esperar ventos com
energias cinéticas cada vez menores.
2
09 - (UNICAMP SP)
Nas regiões mais frias do planeta, camadas de gelo podem se
formar rapidamente sobre um volume de água a céu aberto. A
figura abaixo mostra um tanque cilíndrico de água cuja área da
base é A = 2,0 m2, havendo uma camada de gelo de espessura L
na superfície da água. O ar em contato com o gelo está a uma
temperatura T ar = –10 ºC, enquanto a temperatura da água em
contato com o gelo é T ag = 0,0 ºC.
III. Retirando-se da geladeira uma lata e uma garrafa (de vidro)
de refrigerante em equilíbrio térmico, tem-se a impressão
de que a lata está mais fria que a garrafa. Esta sensação
diferenciada é explicada por a lata, que geralmente é de
alumínio, apresentar maior coeficiente de condutividade
térmica do que a garrafa de vidro.
IV. As garrafas térmicas são constituídas de um recipiente de
vidro de paredes duplas, espelhadas interna e
externamente. A quase inexistência de ar entre as paredes
dificulta a propagação do calor, quer por condução, quer
por convecção.
A partir da análise feita, assinale a alternativa correta:
a) Todas as proposições são verdadeiras
b) Apenas as proposições I e III são verdadeiras
c) Apenas as proposições II e III são verdadeiras
d) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras
e) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras
a)
O calor é conduzido da água ao ar através do gelo. O fluxo
de calor φ cal , definido como a quantidade de calor
conduzido
φcal = kA
por
unidade
Tag − Tar
L
de
tempo,
é
dado
por
–3
, onde k = 4,0 x 10 cal/(s cm ºC) é a
condutividade térmica do gelo. Qual é o fluxo de calor φ cal
b)
quando L = 5,0 cm?
Ao solidificar-se, a água a 0 ºC perde uma quantidade de
calor que é proporcional à massa de água transformada em
gelo. A constante de proporcionalidade L S é chamada de
calor latente de solidificação. Sabendo-se que o calor
latente de solidificação e a densidade do gelo valem,
respectivamente, L S = 80 cal/g e ρ g = 0,90 g/cm 3 , calcule
a quantidade de calor trocado entre a água e o ar para que
a espessura do gelo aumente de 5,0 cm para 15 cm.
10 - (UESC BA)
Uma parede de concreto com 9,0m2 de área e 10,0cm de
espessura tem coeficiente de condutibilidade térmica
K = 2,0 ⋅10 −3 cal / s ⋅ cm⋅º C . Sabendo-se que, em um
determinado momento, a diferença de temperatura entre suas
faces é de 5,0°C, a quantidade de calor que flui, no regime
estacionário, através da parede durante 10,0min, em calorias, é
01. 5,4
02. 54
03. 540
04. 5400
05. 54000
11 - (UEPB)
Até o início do século XIX, acreditava-se que a temperatura de
um corpo estava associada a uma substância fluida, invisível e
de peso desprezível, denominada calórico, contida no interior
do corpo. No decorrer do mesmo século essas idéias foram
contestadas e, através de algumas experiências, a exemplo de
uma realizada pelo físico inglês James Prescott Joule (1818 1889), identificou-se definitivamente o calor como energia. Com
base nas informações contidas no texto acima e em suas
experiências diárias, analise as seguintes proposições:
I.
II.
Quando colocamos a mão na maçaneta e na madeira de
uma porta, a sensação distinta de quente e frio está
associada à diferença de temperatura entre ambas.
Ao colocar a mão embaixo de uma panela retirada do fogo
a uma certa distância, tem-se a sensação de quente, uma
vez que a troca de calor neste processo dá-se por
convecção.
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12 - (UDESC)
Considere as seguintes afirmativas abaixo.
I.
II.
Calor é a energia contida em um corpo.
No inverno, usamos agasalhos para dificultar a
transferência de calor do corpo para o ambiente.
III. As correntes de convecção só ocorrem nos líquidos e nos
gases.
IV. Os corpos escuros absorvem menos radiação do sol do que
os corpos claros.
Assinale a alternativa CORRETA.
a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
13 - (PUC MG)
Uma garrafa térmica tem paredes prateadas e duplas com vácuo
no espaço intermediário. A vantagem de se fabricarem garrafas
térmicas assim é porque as paredes prateadas:
a) absorvem o calor e o vácuo é um ótimo isolante térmico.
b)
c)
d)
são altamente refletoras e o vácuo, um ótimo isolante
térmico.
absorvem o calor e o vácuo é um excelente condutor.
são altamente refletoras e o vácuo é um excelente
condutor.
14 - (UFG GO)
Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por
lonas plásticas transparentes que fazem, entre outras coisas,
com que a temperatura interna seja superior à externa.
Isso se dá porque:
a) o ar aquecido junto à lona desce por convecção até as
plantas.
b) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa.
c) as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível
que às radiações infravermelhas.
d) um fluxo líquido contínuo de energia se estabelece de fora
para entro da estufa.
e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor de calor,
aquecendo o solo.
15 - (UEPB)
O matemático e físico francês Jean Baptiste Joseph Fourier
(1768- 1830) estudou a condução do calor através de sólidos e
publicou, em 1822, a teoria analítica do calor, criando uma lei
3
que levou o seu nome - Lei de Fourier. Observe a seguir, uma
aplicação desta teoria.
Um fogão de cozinha elétrico possui entre as paredes do seu
forno um isolante constituído por uma camada de fibra de vidro
com área total de 1,40 m2 e espessura de 4,0 cm . Ao ligar o
forno deste fogão, após um certo tempo, a superfície interna da
fibra de vidro alcança uma temperatura de 175 ºC e sua
superfície externa encontra-se a uma temperatura de 35 ºC .
Considerando-se que a condutividade térmica da fibra de vidro é
igual a 0,040 W/m, a taxa de transferência de calor através do
2
isolante, em W/m , vale:
a)
b)
c)
d)
e)
196
294
130
150
175
16 - (FMTM MG)
Relacione:
I. Condução
II. Convecção
III. Irradiação
( ) A energia é transportada por deslocamento de matéria.
( ) A energia é transmitida na forma de ondas
eletromagnéticas.
( ) A energia é propagada por choques entre as partículas.
A ordem em que se devem dispor os algarismos I, II e III, de cima
para baixo, para que fique preenchida corretamente a
relação, está em
a) I, II e III.
b) II, I e III.
c) II, III e I.
d) III, I e II.
e) III, II e I.
17 - (UEM PR)
Uma barra metálica cilíndrica tem 80 cm de comprimento e 200
2
cm de seção reta. Em todo o seu comprimento, ela é envolvida
por uma grossa camada de um material especial que, além de
ser impermeável à água, é um excelente isolante térmico. Desse
modo, somente as bases do cilindro metálico ficam expostas e
podem trocar calor com o meio ambiente. Uma das
extremidades da barra é introduzida em uma caldeira isolada
que contém água em ebulição, à pressão de 1 atmosfera, e a
outra extremidade fica em contato com o ar, a 20ºC. Sabendo
que a condutividade térmica do metal de que a barra é feita vale
5×102 kcal/(s⋅m⋅ºC), calcule, em kcal, a quantidade de calor
transferida ao ar, durante 10 minutos, em regime estacionário.
18 - (UEM PR)
Duas barras metálicas idênticas, com comprimento L, seção
transversal A e condutividade térmica K, quando colocadas em
série entre dois reservatórios térmicos com temperaturas T 1 e
T 2 , conduzem calor à razão de 22 J/s. Se as barras são colocadas
em paralelo entre os mesmos reservatórios, o fluxo de calor, em
J/s, é ...
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19 - (UFBA)
A figura ao lado representa duas barras metálicas, 1 e 2, de
mesma seção transversal A e de mesmo comprimento L,
isoladas termicamente do ambiente. As barras estão encostadas
uma na outra por uma das extremidades; a outra extremidade
da barra 1 está mergulhada numa cuba que contém
gelo fundente, e a da barra 2 está em contato com uma câmara
de temperatura θ C , mantida constante por um aquecedor
elétrico de resistência elétrica R submetida a uma ddp igual a U.
Considere-se que a condução térmica nas barras se processa no
regime estacionário, as condutividades térmicas dos materiais que
constituem as barras valem K 1 e K 2 e 1 cal = 4,2 J.
Nessas condições, afirma-se:
01. O fluxo de calor na barra 1 é diferente do fluxo de calor na
barra 2.
02. Na superfície de contato entre as barras, o fluxo de calor,
A K1 • K 2
•
.
K1 + K 2
L
04. Na superfície de contato entre as duas barras, a
em cal/s, é igual a θC
•
temperatura é igual a
K1 θ .
K1 + K 2 C
08. A potência dissipada na resistência, expressa em watts, é
4,2
U2 .
R
16. A razão entre a potência dissipada na resistência, em watts,
e o fluxo de calor, em cal/s, é igual a 4,2 .
20 - (UFG GO)
O calor é uma forma de energia que pode passar de um corpo a
outro, por contato direto (condução), ou indireto (convecção e
irradiação).
Com base neste princípio, analise as proposições abaixo:
01. o calor se propaga espontaneamente de um corpo para
outro que esteja à temperatura mais baixa;
02. os gases em geral são piores condutores de calor que os
sólidos e líquidos, devido ao fato do maior espaçamento
entre suas moléculas;
04. a conveccão se caracteriza pelo deslocamento de matéria,
de onde se conclui ser um processo característico dos
líquidos e gases;
08. quanto mais elevada a diferença de temperatura entre dois
corpos menor será a taxa de transmissão de energia, visto
que esta é proporcional ao inverso da diferença de
temperatura;
16. quando se pretende resfriar um ambiente (uma sala, por
exemplo), a posição ideal do aparelho refrigerador é
próxima ao piso, pois o resfriamento do ar causa o
aumento de sua densidade, propiciando a formação de
correntes de convecção, o que acelera o processo de
resfriamento de todo o ambiente;
32. quanto melhor refletor for um corpo, pior absorvente e
emissor ele será
4
TEXTO: 1 - Comum à questão: 21
A ideia da geoengenharia é minimizar o aquecimento global por
meio de mecanismos artificiais de controle da incidência de
radiação solar sobre a superfície terrestre e de sequestro do
CO 2 atmosférico, retido por plantas, terrestres e aquáticas, e
em formações geológicas profundas.
Dentre esses mecanismos, destacam-se:
Fertilização Oceânica
Semear compostos de ferro na superfície do mar para
alimentar algas que, ao fazerem fotossíntese, retiram dióxido
de carbono do ar, que será posteriormente utilizado na
impregnação de suas membranas para formar “carapaças”, que
se depositam no fundo do mar, quando elas morrem.
Clareamento Terrestre
Pintar de branco casas e estradas ou plantar vegetais mais
claros, seria possível refletir parte da radiação solar que hoje
aquece a Terra, ao incidir sobre superfícies mais escuras.
Fábricas de Nuvens
Borrifar no céu, usando navios, um “spray” de água do mar ou
outras partículas que favorecem a agregação de gotículas
d’água e a formação de nuvens refletoras. No mar tropical, isso
reduziria a temperatura da água e evitaria furacões.
(NETZEL, 2012, p. 12).
9) Gab:
a)
b)
2
1,6 x 10 cal/s
5
7
Q = mL F = 1,8 x 10 x 80 = 1,4 x 10 cal
10) Gab: 05
11) Gab: E
12) Gab: A
13) Gab: B
14) Gab: C
15) Gab: A
16) Gab: C
17) Gab: 60
18) Gab: 88
19) Gab: 22
20) Gab: VVVFFV
21) Gab: 03
21 - (Unifacs BA)
Sobre o processo da irradiação térmica e dos fenômenos
ondulatórios, é correto afirmar:
01.
02.
03.
04.
05.
O processo da irradiação térmica envolve exclusivamente
os raios infravermelhos.
O poder emissor do corpo negro é diretamente
proporcional à temperatura absoluta.
A radiação que incide perpendicularmente sobre a
superfície polida de cor branca não obedece às leis da
reflexão.
Uma garrafa de vidro pintada com tinta branca mantém
um líquido aquecido por mais tempo do que a garrafa de
vidro pintada com tinta preta, contendo o líquido nas
mesmas condições.
Uma garrafa de vidro pintada com tinta preta mantém um
líquido aquecido por mais tempo do que uma garrafa de
vidro pintada com tinta metálica, contendo o líquido nas
mesmas condições.
GABARITO:
1) Gab: A
2) Gab: C
3) Gab: B
4) Gab: 40
5) Gab: B
6) Gab: C
7) Gab: 26
8) Gab: B
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5