Prof.: G Gabriel C Cordeiro
TÓPICO DO PROGRAMA ABORDADO: Escalas termométricas. 1) CONCEITOS IMPORTANTES: 1. Termômetros: Aparelhos utilizados para medir a temperatura de um corpo. Obedecem a Lei zero da termodinâmica. 2. Substância termométrica: termométrica: É É aquela que tem pelo menos uma de suas propriedades físicas variando com a temperatura. 3. Grandeza termométrica: termométrica: É a propriedade física da substância termométrica que varia a temperatura. 4. Equação termométrica: É a expressão que relaciona os os valores da grandeza termométrica com os respectivos valores da temperatura. Utilizando um termômetro de mercúrio, comum em exames clínicos, A medição da temperatura é feita de maneira indireta através de uma proporção entre a variação da temperatura em função da variação do volume da substância termométrica - Hg.
3) PRINCIPAIS ESCALAS TERMOMÉTRICAS. Caracteriza-se uma escala termométrica por meio de dois pontos fixos arbitrários e pelos estados térmicos desses pontos aos quais são associados dois números que são as temperaturas na escala convencionada. Em geral, os pontos fixos utilizados são: O ponto do gelo: Temperatura de fusão do gelo à pressão normal. O ponto do vapor: Temperatura de ebulição da água à pressão normal Dependendo dos valores assumidos para os pontos de fusão e ebulição tem-se diferentes escalas termométricas, dentre elas: ºC (Celsius), ºF (Fahrenheit) e K (Kelvin), esta última chamada de escala absoluta ou termodinâmica, pois se baseia no conceito de energia associado aos átomos que compõem o corpo. Celsius Ponto de vapor
cuja temperatura se conhece. cuja temperatura se quer determinar. que é usado como recipiente termométrico, no lugar do vidro. que se usa para para indicar a temperatura temperatura mediante uma propriedade que varia com o estado térmico.
2) Em um termômetro de gás a volume constante, a propriedade termométrica é: a) o volume constante. b) a temperatura.
c) tanto o volume quanto a pressão. d) a pressão.
3) (EEAR 1/97 “A”) A propriedade física que NÃO pode ser usada para a construção de um termômetro é o (a): a) volume de um líquido. b) calor específico de uma substância. c) resistência de um condutor elétrico. d) pressão de um gás a volume constante. 4) O termômetro clínico comum é: a) b) c) d)
um termômetro de máxima e mínima. apenas de mínima. apenas de máxima. de lâmina bimetálica.
5) Para esterilizar um termômetro clínico, devemos fervê-lo em água durante: a) b) c) d)
menos de 10 minutos. mais de 10 minutos. um tempo necessário necessário para destruir os germes do termômetro. não devemos ferver um termômetro clínico.
2) LEI ZERO DA TERMODINÂMICA
Kelvin
Qualquer θv
212
Θ qualquer
º
ºF
Ponto do gelo
0
32
1) (EEAR) Substância termométrica caracteriza um corpo: a) b) c) d)
Fahrenheit
K
θ θg
7) (EEAR 2/87) A coluna de mercúrio de um termômetro apresenta 3,5mm quando este é colocado no gelo em fusão, e 53,5mm quando é colocado em vapores de água em ebulição sob pressão normal. A temperatura correspondente a uma coluna de 18,5 milímetros é: a) 30o C.
b) 30o F.
c) 68o F.
d) 86o C.
8) (EEAR 1/02 "B") A temperatura 0ºF equivale a .....ºC, aproximadamente. a) 32.
b) –16,67.
c) –32,00.
d) –273,15.
9) (EEAR 1/89) Um termômetro de gás a volume constante está graduado numa escala X . Nesse termômetro a pressão de 0,425 atm corresponde a 60 o X e e 2,825 atm a 300 o X . A pressão correspondente a o 120 X, em atm, é: a) 0,850.
b) 1,025.
c) 1,900.
d) 2,025.
10) (EEAR 2/02 "A") Em alguns países, usa-se a escala Fahrenheit, que adota os valores 32 para o ponto de gelo e 212 para o ponto de vapor. O intervalo entre essas duas medidas é dividida em ______ partes. a) 32.
b) 100.
c) 180.
d) 212.
4) CORRESPONDENCIA ENTRE AS ESCALAS EM CELSIUS E FAHRENHEIT
ºC / 5 = (ºF – 32) / 9
11) (EEAR 2/87) A leitura fornecida na escala Fahrenheit que é o triplo da fornecida pela escala Celsius é:
Se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo B, e este está em equilíbrio térmico com um corpo C, então A está em equilíbrio térmico com C.
a) 26,7 o.
6) (EEAR 2/08) A Lei zero da T ermodinâmica está diretamente ligada:
12) (EEAR 2/88) Um termômetro apresenta as escalas Celsius e Fahrenheit. Quando a diferença entre as indicações for 48, as leituras das escalas, respectivamente, serão:
a) ao equilíbrio térmico. b) ao Princípio da Conservação da Energia. c) à impossibilidade de se atingir a temperatura de 0 K. d) ao fato de corpos de mesma massa possuir iguais quantidades de calor.
a) 10 e 58.
b) 80o.
b) 20 e 68.
c) 160o.
c) 30 e 78.
d) 320 o.
d) 20 e -28.
13) (EEAR 2/89) A leitura fornecida na escala Fahrenheit que é aproximadamente o quádruplo da fornecida pela esc ala Celsius é: a) 5,51.
b) 14,54.
c) 29,08.
d) 58,18.
4) ESCALA ABSOLUTA OU KELVIN:
6) CURVA DE FUSÃO E DE VAPORIZAÇÃO
Usando o modelo de que a temperatura de um corpo está relacionada com o grau de agitação de suas partículas, podemos supor que a menor temperatura desse corpo seria alcançada quando toda agitação parasse. Nessa situação teríamos alcançado o 0 absoluto ou 0 Kelvin. A relação entre as escalas Kelvin e Celsius e dada por:
K = C + 273 Uma escala termométrica pode ser relacionada com a grandeza termométrica (comprimento da coluna, pressão de um gás, corrente elétrica) desde que seja mantida a proporcionalidade. 14) (EEAR 1/90) Num mesmo ambiente são colocados simultaneamente três termômetros, de escalas Celsius (ºC), Fahrenheit (ºF) e Kelvin (K). Se o ponto A no gráfico dado representa a temperatura do ambiente, essa temperatura, em K , é de: a) - 283.
b) - 263.
c) 283.
21) (AFA 06/07) O gráfico abaixo representa o diagrama de fases de uma determinada substância. Da análise do gráfico, conclui-se que: d) 293.
15) (EEAR 2/97 “B”) A correspondência entre as escalas termométricas Kelvin e Celsius se caracteriza pelo gráfico:
a) aumentando a pressão e mantendo a temperatura constante em T 1, ocorrerá a vaporização da substância. b) à temperatura T3 é possível liquefazer a substância. c) sob pressão PT e temperatura T0 a substância apresentará pelo menos a fase líquida. d) com a pressão mantida constante em P1 e variando a temperatura de T 1 a T2, a substância sofrerá duas mudanças de estado.
16) (AFA-96) Qual a temperatura, em graus Kelvin, cujo valor numérico na escala Celsius é o dobro daquele registrado na Fahrenheit? a) 24,6.
b) - 40.
c) 233.
22) (AFA 07/08) O diagrama de fases apresentado a seguir pertence a uma substância hipotética. Com relação a essa substância, pode-se afirmar que:
d) 248,4.
5) TRANSFORMAÇÃO ENTRE AS VARIAÇÕES DE TEMPERATURA 0 0 Δ C/5=Δ F/9=ΔK/5
17) (EEAR 1/94) Completar corretamente. Uma variação de temperatura de 100 o C corresponde a uma variação de _______K e ________ o F. a) 100 e 180.
b) 100 e 212. c) 273 e 180.
d) 373 e 212. a) nas condições normais de temperatura e pressão, a referida substância se encontra no estado sólido. b) se certa massa de vapor da substância à temperatura de 300 °C for comprimida lentamente, não poderá s ofrer condensação pois está abaixo da temperatura crítica. c) para a temperatura de 0 °C e pressão de 0,5 atm, a substância se encontra no estado de vapor. d) se aumentarmos gradativamente a temperatura da substância, quando ela se encontra a 70 °C e sob pressão de 3 atm, ocorrerá sublimação da mesma.
18) (EEAR 1/05) Entre as escalas Kelvin (k) e Celsius (ºC) existe correlação, de tal forma que um dado intervalo de temperatura ( ) pode ser relacionado, da seguinte forma: a) 1 K = 1ºC. b) 1 K = 273 ºC.
c) 1 ºC = 273 K. d) 1 ºC = 100 K.
19) (EEAR 1/99 "A") Um médico observa que a temperatura de certo paciente variou num período de 5ºC. Qual a variação correspondente na escala Fahrenheit? a) 4º.
b) 9º.
c) 32º.
23) (EEAR) A temperatura, a uma dada pressão, acima da qual uma substância é considerada um gás é denominada:
d) 41º.
20) (EEAR 2/01 "B") A razão das variações entre os pontos de gelo e vapor na escala centígrada e em uma escala R é 2/7. S abendo que o ponto de vapor na escala R vale 400ºR, podemos afirmar que o ponto de gelo nesta escala, em ºR, vale :
a) fundamental.
a) 50.
a) estável.
b) 100.
c) 350.
b) de fusão.
c) principal.
d) crítica.
24) (EEAR) Aumentando-se a pressão externa, o ponto de fusão, para a maioria das substâncias puras, ficará:
d) 400. 2
b) instável.
c) aumentado.
d) diminuído.
25) (EEAR) O antimônio e o bismuto apresentam, durante o processo de fusão, comportamento inverso ao da maioria das substâncias conhecidas, pois seu volume ____________ com o aumento da pressão atuante no meio onde se encontra a substância.
33) (AFA 97) Um termômetro mal graduado assinala, nos pontos fixos usuais, respectivamente –1o C e 101 o C. A temperatura na qual o termômetro não precisa de correção é: a) 49.
a) aumenta b) oscila infinitamente
c) diminui. d) permanece constante
b) 50.
b) 4,76
a) 50.
26) (EEAR 1/99 "B") Cada aluno de uma classe inventou numa escala termométrica. Paulo atribui 20º P e 45º P para os pontos de gelo e vapor, respectivamente. Aparecida atribui -10º A e 50º A para os mesmos pontos. Assim, 55º P c orresponde a .......A. b) 66º.
c) 74º.
c) 5/2.
b) 28,1.
a) 40. b) 60.
c) 30.
b) 50.
c) 40.
d) 140,4.
b) 32,8.
c) 42,8.
P 100
c) 64.
d) 86.
b) 15.
c) 49.
d) 59.
39) (EEAR 1/96) Uma escala termométrica X assinal a 80 o X e 20oX quando a escala Celsius assinala, r espectivamente, 30 oC e 10oC, para as mesmas temperaturas. As temperaturas correspondentes aos pontos do gelo e do vapor são, respectivamente, em o X, sob pressão normal, iguais a:
d) 40.
a) 10 e 190.
b) -10 e 190.
c) 10 e 290.
d) -10 e 290.
40) (EEAR 1/ 97 “A”) O gráfico nos proporciona a correspondência das medidas das temperaturas nas escalas Celsius e X. A 34 oC, correspondente ............ o X.
d) 30.
a) 7,2. b) 9,5.
c) 12,6. d) 15,5.
41) (EEAR 1/97 “B”) Um termômetro de mercúrio apresenta uma coluna líquida de 5cm para 25 oC, e de 15 cm para 45 oC. A temperatura em oC equivalente a 18 cm é: a) 26.
d) 59,0.
b) 49.
c) 51.
d) 54.
42) (EEAR 1/98 “A”) Um termômetro de gás, a volume constante, apresenta uma pressão de 340 mm de Hg, quando imerso no g elo fundente, e 520 mm de Hg, quando em presença de água em ebulição. A temperatura, em oC, equivalente a 376 mm Hg, é de:
32) (EEAR 2/91) Sabendo-se que a relação entre as temperaturas X e Y é dada pelo gráfico abaixo, a equação de conversão entre estas duas escalas é: a) x = y + 5. b) x = 2(y + 5).
b) 32.
a) 14.
31) (EEAR 1/09) Um equipamento eletrônico foi entregue na sala de Física de Escola de Especialista de A eronautica, porém na etiqueta da caixa estava escrito que o equipamento deveria funcionar sob uma temperatura de 59°F. Logo, os professores pr ovidenciaram um sistema de refrigeração, que deveria ser ajustado em valores na escala Celsius. Portanto, a temperatura correta que o sistema deve ser ajustado, em °C, é de: a) 15,0.
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38) (EEAR 2/97 “A”) A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit é o quádruplo menos uma unidade da correspondente indicação na escala Celsius. Esta temperatura, em oF, é:
30) (EEAR BCT ME/09) Num local q ualquer, onde a pressão atmosférica é normal, um pesquisador executa a graduação de um termômetro, no qual é ins erida uma escala desconhecida e graduada em comparação com a escala Celsius. Os pontos de fus ão do gelo e de ebulição da água na escala desconhecida, são respectivamente: (-20°X) e 120°X. A quantos graus X (°X) c orresponderá 50°C? a) 100.
F
c) 50. d) - 50.
a) 30.
29) (EEAR BCT ME/07) Um piloto de avião, ao decolar de um aeroporto no Brasil, certifica-se que a temperatura local é de 35°C. Ao pousar, num aeroporto dos Estados Unidos, é informado de que a temperatura é de 50°F. Essa temperatura, em graus Celsius, vale: b) 20.
d) 5.
37) (EEAR 1/92) A coluna de mercúrio de um termômetro apresenta altura de 2h/3, quando este é colocado no gelo em fusão; e 9h/4, quando em vapor es d’água em ebulição sob pressão normal. A temperatura correspondente a uma coluna de 8h/7 é, em ºF, aproximadamente:
d) 9/3.
c) 78,0.
c) 15.
25
d) 76º.
28) (EEAR 2/07) Um técnico de laboratório está traduzindo um procedimento experimental. No original em inglês, está escrito que uma determinada substância possui o ponto de ebulição a 172,4°F. Este valor corresponde a ____°C.
a) 10.
d) 40.
A temperatura de –(25/9)°C corresponde, em 0P, a:
27) (EEAR 1/00 "B") O ponto de gelo e o ponto de vapor de uma escala hipotética "X" valem, respectivamente, 10º X e 90º X. A razão entre a variação dos pontos de gelo e de vapor na escala "X" e na escala Celsius vale: b) 4/5.
b) 45.
36) (AFA 95) A relação entre a escala Fahrenheit e uma dada escala P é determinada pelo seguinte gráfico:
QUESTÕES ANTERIORES
a) 15,6.
c) 30.
35) (EEAR 2/01 "B") Uma escala “W” foi criada atribuindo-se os valores de – 20ºW e 30ºW aos pontos de gelo e de vapor, respectivamente. Portanto, 50ºC corresponde em ºW a:
a)
a) 2/5.
d) 52.
34) (AFA 94) Um termômetro de escala Celsius, inexato, porém com seção interna uniforme, marca temperatura de 2ºC e 60ºC quando outro termômetro exato acusa 1ºC e 80ºC, respectivamente. Sabendose, porém, que, em determinada situação, ambos marcarão a mesma temperatura, conclui-se que essa temperatura ( ºC ) será: a) 1,5
a) 54º.
c) 51.
a) 18.
b) 20.
c) 36.
GABARITO: a) 6, 7, 17, 18, 20, 29, 31, 36, 40. b) 3, 8, 9, 11, 12, 19, 27, 30, 33, 34, 42. c) 4, 10, 14, 15, 22, 24, 25, 26, 28, 32, 41. d) 1, 2, 5, 13, 16, 21, 23, 35, 37, 38, 39.
c) x = 2 (y + 10). d) 2x = y + 10.
3
d) 40.
