Questões sobre Temperatura e Termodinâmica

TEMPERATURA 1 Logo de manhã você já está atrasado e tem de correr para pegar o ônibus para o trabalho Sobre a mesa junto com o pão e a manteiga você tem café que acabou de ser coado e portanto está muito quente e leite que acabou de sair da geladeira só que a quantidade de leite não é suficiente para deixar o café no ponto de beber Para você sair mais depressa você a Mistura o leite frio ao café e espera cinco minutos para que fique no ponto ou b Espera cinco minutos para que o café esfrie só então mistura o leite frio 2 A temperatura é um conceito microscópico ou macroscópico Explique 3 O nosso tato associa intuitivamente um sentido à sensação de temperatura Em outros termos mais quente significa necessariamente temperatura superir ou tratase apenas de uma convenção arbitrária A respeito Celsius atribuiu o valor 0oC ao ponto de ebulição e 100oC ao ponto de congelamento 4 Ao aquecer na um termômetro de mercúrio em vidro a coluna de mercúrio inicialmente contraise e só se expande Como se explica este comportamento 5 Qual é a razão de termos a sensação num dia frio que um objeto metálico estar numa temperatura mais baixa que um objeto de madeira se ambos estão a uma mesma temperatura ambiente 6 O que diz a lei do zero da termodinâmica 7 Quais são as grandezas macroscópicas da termodinâmica 8 O que significa uma curva isotérmica isobárica e isocórica 9 Como foi escolhido a Escala Celsius da temperatura 10 Cite pelo menos três tipos de equipamentos utilizados para medir temperatura e forneça a grandeza termométrica associada a cada equipamento citado 11 A resistência R de certo termômetro de platina vale 9035ohms quando o seu bulbo é colocado em uma célula de ponto triplo Qual será o valor da temperatura se o bulbo estiver em um ambiente tal que sua resistência seja de 9628ohms 12 Supondo que você venha de uma escala antia Z de temperatura na qual o ponto de ebulição da água é 65oZ e o ponto de gelo é 14oZ a Qual é a mudança de temperatura T sobre a escala Z corresponde uma mudança de 53oF b Para qual escala de temperatura Fahrenheit corresponde a temperatura T 98oZ 13 Explique o funcionamento do termômetro de gás a volume constante 14 Explique como foi demonstrado que calor e energia são equivalentes 15 Por que a capacidade térmica não deve ser interpretada como a quantidade de calor que um corpo pode reter 16 Um bloco de cobre de 75g de massa é tirado de um forno e mergulhado num recipiente de 300g de massa que contém 200g de água A temperatura da água varia de 12oC para 27oC qual a temperatura do forno Sendo Cc 0093calg oC Ca 10calg oC e Cr 012calg oC 17 Uma barra de doce é marcada conter 350Kcal Quantos kilowatthora de energia serão liberados ao corpo quando digerida 18 Quanto de calor é necessário para eleva uma barra de gelo de m 720g de 10oC ao estado líquido a 15oC sendo o calor específico de gelo a 10oC vale 053calg oC e o calor de transformação do gelo vale 333kJkg 19 Uma barra de cobre de massa 75g é aquecida a uma temperatura de 312oC A barra de cobre é então imerso em um béquer contendo uma massa m 220g de água A capacidade efetiva de calor Cb do béquer é 45calK A temperatura inicial Ti da água e do béquer é 12oC Qual é a temperatura final da barra do béquer e da água 20 Enuncie a primeira lei da Termodinâmica e as aplicações especiais da mesma 21 10kg de água é transformada em vapor a 100oC sob a pressão atmosféricaO volume muda de um valor inicial de 10x103 m3 quando líquida para 1671m3 quando vapor a Qual é o trabalho realizado durante este processo b Qual é o calor adicionado ao sistema durante o processo c Qual é a variação da energia interna do sistema durante o processo de vaporização Obs o calor de vaporização da água vale 2256kJkg 22 Determine a taxa com que o calor transmitido em regime estacionário através da lâmina composta de duas substâncias de espessuras L1 e L2 e condutividades térmicas k1 e k2 e temperaturas das faces externas T1 e T2 respectivamente 23 Uma parede de uma casa é construída em forma de sanduíche A parede interna tem espessura Li e a externa Le 20 Li e condutividade térmica ki e ke 50ki A parte do recheio sanduíche é constituída de dois materiais distintos de espessuras e condutividade térmica idêntica Após a condução de calor atingir o estado estacionário qual é a temperatura na interface 4 e 3 sendo contado as interfaces de dentro para fora se as temperaturas T1 25oC T2 20oC e T3 10oC 24 a Quanto vale a quantidade de calor Q envolvido num processo adiabático b Quanto vale o trabalho W envolvido num processo de volume constante c Quanto vale Eint no processo cíclico dQuanto vale Eint Q e W no processo de expansão livre 25 É possível fornecer calor a um corpo sem provocar um aumento de sua temperatura Em caso afirmativo isto contrariaria o conceito de calor como energia em transferência devido a diferenças de temperaturas 26 Em uma experiência de Joule um corpo de massa 60kg cai de uma altura de 50m e gira um conjunto de paletas que agitam 060kg de água Calcule o aumento de temperatura da água sabendo que ela se achava inicialmente a 15oC Resposta 117oC 27 Avalie o possível aumento de temperatura das águas que caem nas cachoeiras de Paulo Afonso cuja altura é de aproximadamente 80m Que fatores não permitiriam tal aumento de temperatura 28 Um atleta dissipa toda a sua energia de sua dieta que é de 4000kcal por dia Compare este calor supondo que ele fosse dissipado numa taxa constante com a produção de energia de uma lâmpada de 100watt Resp 100watt 29 Calcule o calor específico de um metal a partir dos seguintes dados Um recipiente metálico de 4kg contém 14kg de água e ambos estão a uma temperatura de 15oC Um bloco de 2kg feito do mesmo metal e que se achava inicialmente a 160oC é mergulhado na água Após o equilíbrio térmico o sistema todo se acha a 18oC Resp 0154calg oC RESPOSTA 1 Segunda opção a troca de calor será tanto maior quanto for a diferença de temperatura entre os meios portanto a troca de calor do café com o meio ambiente será maior sem colocar o leite Logo ele chegará ao ponto primeiro sem o leite