física TERMOLOGIA EXERCÍCIOS
01. 01. Em 19 de maio de 1993, a cidade de Tóquio registrou registrou uma temperatura máxima de 79 ºF, segundo informou o serviço meteorológico daquela cidade. Determine esta temperatura na escala Celsius.
Resolução:
Da equação de conversão entre entr e as escalas Celsius e Fahrenheit temos: tC 5
=
t F − 32 9
substituindo tF = 79 ºF
02. 02. O diagrama abaixo mostra a relação entre a escala X e a escala Celsius. Determine a temperatura na escala X que corresponde a 0 ºC. ºC
tC 5
=
−10
t C + 10 110
=
b
a
tX
Temperatura
altura
20 unidades 100 unidades
10 cm 30 cm
Determine: a) a função função termomé termométrica trica desse termô termômetro metro;; b) a temperatu temperatura ra quando quando a altura altura da coluna coluna é 18 cm. 30 cm
1 0 0 u ni da d es
77
tC
−10
b’
a’
tX
0
77
Para tC = 0 oC → tx = 7 ºX
03. 03. A tabela abaixo apresenta a relação relação entre a temperatura temperatura e a altura da coluna de mercúrio de um termômetro.
≅ 26,1 ºC.
100º
a f tX − 0 = 77 − 0 100 − a −10f ºX
logo, tC
Observando o gráfico, vamos, inicialmente, estabelecer estabelecer a equação de conversão entre as escalas.
t C − −10
77
79 − 32 9
Resolução:
a a' = b b'
100
Resolução:
→
ºC
ºX
04. 04. O diagrama diagrama ao lado lado P (cm Hg) mostra a variação 293 da pressão em função da temperatura de um certo gás contido no interior de um 20 t(ºC) recipiente rígido. − 2 7 3 Sabendo-se que o recipiente tolera uma pressão máxima de 5 atm, qual pode ser a máxima temperatura em seu interior? Resolução:
Vamos inicialmente estabelecer a função fu nção termométrica: h
t
10 cm
2 0 u ni da d es
a) Estabelecendo Estabelecendo a relação de proporção proporção entre entre a altura altura da coluna de mercúrio e a temperatura, temos: t − 20 h − 10 = 100 − 20 30 − 10
t − 20 = 4h − 40 b) para para h = 18 cm: cm:
CPV
fiscol-med1104-R
⇒
t − 20 h − 10 = 80 20
finalmente, t = 4h − 20 t = 52 unidades t = 4 . 18 − 20 ⇒
a
f
t − −273
a
f
20 − −273
=
20
P−0 293 − 0
t + 273 P = ⇒ t = P − 273 293 293
Se 1 atm = 76 cm Hg, então: para P = 5 atm = 380 cm Hg
2 93
t
P
−273
0 o
t ( C) P (cm Hg) t = 380 − 273 t = 107 ºC deve ser a máxima temperatura no interior do recipiente.
1
2
FÍSICA
05. 05. Uma temperatura na escala Fahrenheit Fahrenheit é expressa por um número que é o triplo do correspondente na escala Celsius. Qual é essa temperatura na escala Fahrenheit?
Resolução:
3TC = T F TF
TC = TF 15
3 TF − 32
=
6TF = 480
⇒
9
TF = 80º F
06. 06. Define-se temperatura temperatura de um corpo como sendo: a) b) c) d)
a quanti quantidad dadee de calor calor do do corpo corpo a sensação sensação de calor que que temos quando tocamos tocamos o corpo a quantidade quantidade de de energia energia térmica térmica acumulad acumuladaa no corpo corpo a medida medida do seu grau grau de agitaç agitação ão molecula molecularr
07. 07. Qual é o valor da temperatura cuja indicação na escala escala Fahrenheit supera em 64 unidades a indicação na escala Celsius?
Resolução:
A temperatura de um corpo está associada ao nível de agitação térmica de suas partículas. Alternativa D
Resolução:
TF = TC + 64 TC 5
=
TC + 64 − 32
⇒
9
4TC = 160 TC = 40 ºC
40 + 64 = T F
08. Um termômetro defeituoso está graduado na escala Fahrenheit, indicando 30ºF para o ponto de gelo e 214ºF para o ponto de vapor. Neste termômetro, determine a única temperatura medida corretamente na escala Fahrenheit.
TF = 104 ºF
⇒
Resolução:
21 4 TF − 32
T − 30 214 − 30
=
T − 30 184
T − 32 180
=
212
212 − 32 T
TF
30
32
T = TF T − 30 184
09. 09. Texto de uma revista científica: “Em Plutão, o planeta mais mais afastado do Sol, a temperatura vai a 380 graus abaixo de zero”. O autor, embora não tenha declarado qual a escala termométrica utilizada, certamente se refere, para a temperatura mencionada, à escala: a) b) c) d)
CPV
Kelvin Cel Celsiu sius Fahr Fahren enhe heit it diferente diferente das das anteriores, anteriores, pois pois o valor não é compatíve compatívell com nenhuma das três escalas citadas
fiscol-med1104-R
=
T − 32 180
⇒
4T = 488
⇒
T = 122 ºF
Resolução:
A temperatura deve ser maior que zero Kelvin. −380º
−380
= TK −273 (testando ºC → K) TK = −107 K (não pode ser)
→
cTK − 273h
=
5
TK − 273 =
TF − 32 9
5 (−380 − 9
TK = 44,1 K
⇒
(testando ºF → K) 32)
Alternativa C
física 10. 10. A temperatura normal do corpo humano é de 36ºC. Qual é o valor dessa temperatura expressa nas escalas Kelvin e Fahrenheit?
Resolução:
TC = 36 ºC TC = TK − 273 36 = TK − 273 TK = 309 K TC 5
11. 11. (FUVEST) A televisão noticia que a temperatura temperatura em Nova York chegou aos 104 graus (naturalmente 104º Fahrenheit). Converta para graus Celsius. a) b) c) d) e)
44 ºC 40 ºC 36 ºC 30 ºC 0 ºC
12. 12. (UNIFESP/2002) Quando se mede a temperatura temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura. Esses dois procedimentos são necessários porque a) o equilíbri equilíbrioo térmico térmico só é possível possível quando quando há contato contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive. b) é preciso preciso reduzir reduzir a interferênc interferência ia da pele, pele, órgão órgão que regula regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive. c) o equilíbri equilíbrioo térmico térmico só é possível possível quando quando há contato contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano. d) é preciso preciso reduzir reduzir a interferênc interferência ia da pele, pele, órgão órgão que regula regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e do vidro. e) o equilíbri equilíbrioo térmico térmico só é possível possível quando quando há contato contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo. Resolução:
O contato direto do termômetro com regiões como a boca, por exemplo, minimiza a interferência com a pele; para p ara que o equilíbrio térmico seja atingido, é necessário um intervalo Alternativa B de tempo.
CPV
fiscol-med1104-R
3
=
TF − 32 9
⇒
36 5
=
TF − 32
⇒
9
TF = 96,8 ºF
Resolução: TC 5
=
104 − 32 9
⇒
TC = 40ºC
Alternativa B
13. 13. (FATEC) (FATEC) Um termômetro de mercúrio é calibrado de modo que a temperatura de 0ºC corresponde a 4 cm de altura da coluna de mercúrio, enquanto 100ºC corresponde a 8 cm de altura da coluna. A função termométrica que relaciona t e a altura da coluna h é: a) b) c) d) e)
t = 25 h − 4 t = 100 100 (h (h − 4) t = 25 h − 25 t = 25 h − 100 nenhum nenhumaa das das anter anterior iores es
Resolução:
8
100
h
T
4 altura (cm) h−4 8−4
=
T 100
Alternativa D
⇒
h−4=
T 25
⇒
0 T(ºC)
T = 25h − 100
4
FÍSICA
14. 14. (FEI/2000) Um aluno da FEI construiu um termômetro termômetro rudimentar e verificou que quando mergulhado no gelo em fusão a altura da coluna de mercúrio era de 5 cm. Ele observou também que quando mergulhado na água em ebulição, ao nível do mar, a altura da coluna de mercúrio era de 50 cm. Considerando-se a escala linear, determine a temperatura registrada quando a altura da coluna de mercúrio for de 25 cm? a) 50 ºC b) 44,4 ºC c) 40 ºC d) 55,5 ºC e) 38,9 ºC
16. 16. (UNIFESP/2003) O texto a seguir seguir foi extraído de uma matéria sobre congelamento de cadáveres para sua preservação por muitos anos, publicada no jornal O Estado de S. Paulo de 21/07/2002. Após a morte clínica, o corpo é resfriado com gelo. Uma injeção de anticoagulantes anticoagulan tes é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração, espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos naturais. O corpo é colocado numa câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim que atinge a temperatura de –321º, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça para baixo.
Resolução:
100 ºC
50 cm
x
25 cm
0 ºC
Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor indicado de –321º esteja correto e que pertença a uma das escalas, Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode-se concluir que foi usada a escala
5 cm
x −0 100 − 0
=
25 − 5
⇒
50 − 5
x 100
=
20 45
⇒
x = 44,4 ºC
a) Kelvin, pois pois trata-se trata-se de um trabalho trabalho científico científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema S istema Internacional. b) Fahrenheit, Fahrenheit, por ser um valor inferio inferiorr ao zero absoluto absoluto e, portanto, só pode ser medido nessa escala. c) Fahrenheit, Fahrenheit, pois as escalas escalas Celsius Celsius e Kelvin não admitem admitem esse valor numérico de temperatura. d) Celsius, Celsius, pois só ela tem tem valores valores numéricos numéricos negativo negativoss para a indicação de temperaturas. e) Celsius, por tratar-se tratar-se de uma matéria matéria publicada publicada em língua portuguesa e essa ser a unidade adotada oficialmente no Brasil.
Alternativa B
15. 15. (PUC-SENAC/2001) Em um determinado determinado dia do mês de janeiro, a temperatura na cidade de São Paulo atingiu a marca de 35 ºC. Caso o termômetro utilizado estivesse graduado na escala Fahrenheit, a indicação seria a) 31 ºF b) 67 ºF c) 95 ºF d) 104 ºF e) 122 ºF Resolução: c 5
=
F − 32
35
⇒
9
5
=
F − 32 9
⇒
Resolução:
F = 95º C
A menor temperatura possível teoricamente é o zero absoluto, que corresponde a 0K, ou –273,15 ºC ou –459,67 ºF. Como a leitura foi de –321º, só pode ser na Alternativa C escala Farenheit.
Alternativa C
17. 17. (FEI) Quando se aumenta aumenta em 20oC a temperatura de um corpo, a diferença de suas novas temperaturas, em oF e oC, é 80 (t’F − t’C = 80). A temperatura inicial do corpo corp o é: a) 104 oF b) 80 oF c) 176 oF d) 25,5 oF e) 140 oF Resolução:
Temperatura inicial = x (ºC) Temperatura Temperatura final = x + 20 (ºC) x + 20 5
=
TF − 32 9
T ' − 32 x + 20 = F 9 5
x = TF’ − 100 x 5
=
TF − 32 9
⇒
⇒
Alternativa A
CPV
fiscol-med1104-R
⇒
⇒
TF’ − TC’ = 80 TF ' − 100 + 20
x = 40 ºC TF = 104 ºF
5
e
=
TC’ = x + 20
TF ' − 32 9
⇒
⇒
TF’ − (x + 20) = 80
4TF’ = 560
⇒
⇒
TF’= 140 ºF
TF’ − 100 = x
física 18. (FATEC) (FATEC) Certa escala termométrica adota os valores −20ºE e 280ºE, respectivamente, para os pontos de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão de 1 atm. A fórmula da conversão entre esta escala e a escala Celsius é:
5
Resolução:
280
100
tC
tE
a) b) c) d) e)
tE = tC + 20 tE = tC − 20 tE = 3t 3tC − 20 tE = 3t 3tC + 20 20 tE = 3tC
−20
0 t C (ºC)
tE (ºE) t E + 20 280 + 20
=
tC
tE = 3tC − 20
⇒
100
Alternativa C
19. 19. (F. (F. C. Chagas) Os dois termômetros desenhados abaixo estão calibrados segundo escalas termométricas diferentes. Que relação existe entre os valores de uma mesma temperatura medida nas escalas X e Y? a) b) c) d) e)
Y = X/2 Y = 25 25 + X Y = 50 − X Y=X Y = 2X
E SC SCA LA LA ºX 50 40 30 20 10 0
ESCALA ºY 25 20 15 10 5
Resolução: X−0 50
=
Y−0 25
X
Y =
2
Alternativa A
0
20. Pode-se medir a temperatura com um termômetro de mercúrio. Neste, a grandeza termométrica é o comprimento l de uma coluna capilar, medida a partir de uma origem comum. Verifica-se que l = 2,34 cm, quando o termômetro está em equilíbrio térmico com o gelo em fusão, e l = 12,34 cm, quando o equilíbrio equilíbrio térmico é com a água em ebulição (num ambiente em que a pressão atmosférica é 1 atm). a) Calcule Calcule o comprime comprimento nto da coluna coluna de mercúr mercúrio io quando quando a temperatura é de 25 ºC. b) Calcule a temperatu temperatura ra do ambiente ambiente quando quando l = 8,84 cm.
Resolução:
l
T
2,34 l (c m )
l − 2,34 12,34 − 2,34
l − 2,34 10
=
8,84 8 4 − 2,34 10
T = 65 ºC
fiscol-med1104-R
100
a)
T 100
= 25 100
b) Se l = 8,84 cm:
CPV
1 2 ,3 4
=
T 100
⇒
0 T ( º C)
Se T = 25 ºC
l = 4,84 cm
6
FÍSICA
21. 21. (UNITAU) (UNITAU) Eu dispunha de um termômetro de mercúrio tão usado que sua escala já havia se apagado. Mergulhando-o em água em ebulição, a coluna de mercúrio teve comprimento de 7 cm e, pondo-o em gelo fundente, a coluna teve comprimento de 2 cm. Se tivesse sido mergulhado em água e a coluna de mercúrio tivesse comprimento de 4 cm, qual seria a temperatura da água? a) b) c) d) e)
40 ºC 38 ºC 55 ºC 13,8 ºC 45 ºC
Resolução: 7
1 00
h
T
2
0 T ( º C)
h (c m ) H−2 7−2 2 5
=
=
T 100
T 100
Se H = 4 cm:
⇒
5T = 200
⇒
T = 40 ºC
Alternativa A
22. 22. Num laboratório de termometria, termometria, um técnico calibrou um termômetro de mercúrio de modo que a medida da altura da coluna, sob pressão normal, era de 5 cm quando em equilíbrio com gelo fundente em água, e era de 25 cm quando em contato com água em ebulição. A altura da coluna do termômetro, em centímetros, num ambiente a 25ºC é: a) b) c) d) e)
55 cm 30 cm 25 cm 10 cm 5 cm
Resolução: 25
100
h
T
0
5 H (cm ) h−5 25 − 5 h−5 20
= =
T 100 25 100
T (ºC)
Se T = 25 ºC: H = 10 cm
⇒
Alternativa D
23. 23. No termômetro de gás, a volume constante, constante, a grandeza termométrica é a pressão que o gás exerce. Um termômetro nessas condições indica uma pressão de 5mmHg quando em equilíbrio com o ponto do gelo e uma pressão de 7mmHg no equilíbrio térmico com o ponto do vapor.
Resolução: 212
7
a) Estabeleça Estabeleça a função função termométr termométrica ica desse desse termômetro termômetro para a escala Fahrenheit. b) Determine Determine a tempera temperatura tura de um forno, forno, sabendo sabendo que que a pressão do gás no equilíbrio térmico é 9,5 mmHg.
P
T
5
32 P(mmHg)
a)
P−5 7−5
=
T (ºF)
T − 32 212 − 32
90P − 450 = T − 32
⇒
T = 90P − 418
b) Se P = 9,5 9,5 mmH mmHgg T = 90 . 9,5 − 418
CPV
fiscol-med1104-R
⇒
T = 437 ºF
física
7
24. 24. O fato de vários corpos possuírem a mesma energia térmica, implica que estejam à mesma temperatura? Justifique. Resolução:
Não, pois a temperatura depende da energia média ou seja, do número de partículas, do tipo das partículas etc.
25. 25. “Os conceitos conceitos de temperatura e energia térmica de um corpo são diferentes; por outro lado, são também complementares”. Cite um exemplo onde se verifica a veracidade desta afirmação. Resolução:
Água a 0 ºC e gelo a 0 ºC estão à mesma temperatura, mas possuem energias térmicas diferentes.
26. 26. Uma certa escala Reamur adota, para o 1o e 2o pontos fixos, os valores 0ºR e 80ºR, respectivamente. Determine a equação de conversão entre esta escala e a escala Celsius.
Resolução: 100
80
TR
TC
0
0 TR (ºR)
TR 80
27. (ITA) (ITA) Um médico dispunha apenas de um termômetro termômetro graduado em Fahrenheit. Antes de medir a temperatura de um paciente, p aciente, ele fez alguns cálculos e marcou no termômetro a temperatura correspondente a 42ºC. Em que ponto da escala de seu termômetro ele marcou essa temperatura? a) b) c) d) e)
TC 100
Resolução: 42 5
=
TF − 32
⇒
9
TF = 107,6 ºF
Alternativa B
Resolução:
212 K 273 K 180 K 100 K 80 K =
∆TK
Alternativa D
fiscol-med1104-R
100
3 73
0
2 73
TC ( º C ) ∆TC
CPV
TR = 0,8 TC
⇒
106,2 107,6 102,6 180,0 104,4
28. 28. (FEP-PA) Uma variação de temperatura de 100ºC equivale, na escala Kelvin ou absoluta, a uma variação de: a) b) c) d) e)
=
TC (ºC)
⇒
∆TK
TK (ºK)
= 100 K
8
FÍSICA
29. 29. Um mesmo termômetro de mercúrio mercúrio é graduado nas escalas Celsius e Fahrenheit. A distância entre marcas consecutivas na graduação Fahrenheit é 1,00 mm. A distância entre duas marcas consecutivas na graduação Celsius é:
Resolução: 212
100
Percebemos que uma variação de 100 ºC é equivalente a uma variação de 180 ºF, ºF, daí:
a) 0,55 mm 0 TC (ºC)
b) 0,80 mm c) 1,00 mm d) 1,50 mm e) 1,80 mm
30. 30. (FA (FATEC) Dois termômetros, um em escala Celsius e outro em escala Fahrenheit, medem a temperatura de um mesmo corpo. Ambos apresentam a mesma leitura. A temperatura do corpo é: a) b) c) d) e)
−32 −40
0 80 100
31. 31. (MACK) Uma escala term termométric ométricaa “T” adota para os pontos de fusão e de ebulição da água sob pressão normal, respectivamente, as temperaturas −10ºT e 110ºT. Nessa escala a temperatura que corresponde a 80ºC (oitenta graus Celsius) é: a) b) c) d) e)
86ºT 96ºT 106ºT 860ºT 960ºT
32. 32. (F. (F. São Luiz) Sabe-se que a temperatura de liquefação do hidrogênio é “muito baixa”. Dos valores apresentados abaixo o mais provável é: a) −20 K b) 77 K c) −300 ºC d) 300 K e) 0K
CPV
fiscol-med1104-R
32 TF (ºF)
se a distância é 1mm entre 1ºF, temos:
U | | | V 180 | | | W
R | | | 180 mm S | | | T
ºC
Temos que dividir 100 ºC em 180 mm mm
logo 1 ºC = 1,8 mm Alternativa E
ºF
Resolução:
TC = T F TC 5
=
TC − 32 9
TC = −40 ºC Alternativa B
Resolução: T + 10 110 + 10
=
11 0 C 100 T
Se C = 80ºC, temos: −10
T + 10 120
=
T = 86 ºT
80 100 ⇒
T ( º T)
100
C
0 C (º C)
Alternativa A
Resolução:
O único valor provável é 77K, pois deve estar acima de 0 K (zero Kelvin). Alternativa B
física 33. 33. (UF-GO) Quando um corpo está está numa temperatura que, em graus Celsius, tem a metade do valor medido em graus Fahrenheit, pode-se afirmar que sua temperatura é de: a) b) c) d) e)
200 ºF 300 ºF 240 ºF 320 ºF 160 ºF
−50
0 50 100 150
2 TF − 32
=
9
TF = 320ºF
X
Alternativa D
⇒
Resolução: 50 100
=
t Y + 100 200 + 1 00 00
Y
100
2 00
50
tY
tY = 150 − 100 = 50 Alternativa C
−100
35. 35. (UF-RS) Sendo T o valor de uma certa temperatura temperatura na escala escala Kelvin, na escala centígrada o valor dessa mesma temperatura será dado por:
Resolução: TC
=
100
T − 273 T + 273 T − 373 T + 373 T − 100
TK − 273
⇒
100
TC = TK − 273
Alternativa A
36. (UNIMEP) Numa das regiões mais mais frias do mundo, o termômetro indica −76ºF. 76ºF. Qual será o valor dessa temperatura na escala Celsius?
Resolução: TC 5
a) −60 d) −103
TF
TC = TF
0
a) b) c) d) e)
Resolução:
2.5
34. (PUC) Duas escalas termométricas quaisquer, quaisquer, X e Y, relacionam-se conforme o diagrama abaixo. O valor t Y na escala Y, que corresponde a 50 graus na escala X é: a) b) c) d) e)
9
b) −76 e) +76
c)
=
−76 − 32
9
−50,4
37. 37. Na ausência de um termômetro, termômetro, improvisou-se uma barra metálica como tal. Seu comprimento para o 1 o e 2o pontos fixos foram 100 cm e 100,25 cm, respectivamente. respectivamente. Determine:
TC =
− 60
ºC
Alternativa A
100,25
Resolução:
a)
l − 100 100 100,25 − 100 100
=
T 100
−
T
l
a) a função função termométri termométrica ca desse desse termômetro termômetro na escala escala Celsius; 100 l
100
10 000 = 0,25 T
0
−100
b) qual o comprime comprimento nto da barra barra quando quando submetida submetida a uma temperatura de 70ºC.
l ( cm ) T 4
= 100 l − 10 000
⇒
T = 400 ( l − 100)
T (º C)
T em (ºC) l
b) 70 = 400 . (l − 100)
CPV
fiscol-med1104-R
⇒
l
= 100,175 cm
em (cm)
10
FÍSICA
38. (FATEC) (FATEC) Três corpos encostad os entre si estão em equilíbrio térmico. Nesta situação: a) b) c) d)
os três corpos corpos apresen apresentamtam-se se no mesmo mesmo estado estado físico físico a temperatu temperatura ra dos três três corpos corpos é a mesma mesma o calor contido contido em cada cada um deles deles é o mesmo mesmo o corpo de de maior massa massa tem tem mais calor calor que os os outros outros dois e) nenhum nenhumaa das das anter anterior iores es
39. 39. (FATEC) (FATEC) Um sistema A está em equilíbrio térmico com um outro B e este não está em equilíbrio térmico com um outro C. Então, podemos dizer que: a) os sistemas sistemas A e C possue possuem m a mesma mesma quantidade quantidade de calor b) a temperat temperatura ura de A é diferent diferentee da de B c) os sistemas sistemas A e B possuem possuem a mesma mesma temperatur temperaturaa d) a temperat temperatura ura de B é difere diferente nte da de C, C, mas C pode ter ter temperatura igual à do sistema A e) nenhum nenhumaa das das anter anterior iores es
40. 40. (UF-MG) Para se construir uma escala de temperatura, não é necessário que: a) todos os termôm termômetro etross concordem concordem suas leitur leituras as nos pontos fixos b) os pontos pontos fixos fixos possam ser ser reproduzi reproduzidos dos em qualquer qualquer ocasião. c) a propriedade propriedade termométr termométrica ica seja seja referente referente ao comportamento de um gás perfeito. d) a propriedade propriedade termométr termométrica ica seja função função biunívoca biunívoca (bijetora) da temperatura e) se atribua atribua a mesma mesma temperatu temperatura ra a dois corpos corpos em equilíbrio térmico.
41. 41. (FESP) Ao medir a temperatura temperatura de um gás, verificou-se verificou-se que a leitura era a mesma, tanto na escala Celsius como na Fahrenheit. Qual era essa temperatura? a) b) c) d) e)
CPV
−38ºC −39ºC
Resolução:
Equilíbrio térmico
Resolução:
Lei Zero da Termodinâmica. Alternativa C
Resolução:
Podemos fazer termômetros de álcool, mercúrio, etc. Alternativa C
Resolução:
TF = TC TC 5
=
TC − 32 9
TC =
−41ºC
Alternativa C
fiscol-med1104-R
mesma temperatura
Alternativa B
−40ºC −42ºC
⇔
−40ºC
física 42. 42. (UE-RJ) Uma temperatura na escala Fahrenheit Fahrenheit é indicada por um número que é o dobro daquele pelo qual ela é representada na escala Celsius. Esta temperatura é: a) b) c) d) e)
Resolução:
2 . TC = T F TC
160ºC 148ºC 140ºC 130ºC 120ºC
=
5
2 TC − 32
T + 80 120 + 80
1 20
=
TK − 273 373 − 27 3 TK
Se T = 0ºT 80 200
44. O gráfico representa a relação entre duas escalas termométricas lineares X e Y. Y. De acordo com o gráfico, a temperatura de 150ºY corresponde, em graus X, a:
=
TK − 273
200
273 T (K)
T (ºT) Alternativa D
⇒
Resolução: TY − 50
=
200 − 50
150 − 50 150
50
TX =
X 150
30
=
100 . 150
TX − 30 150 − 30
Y
TX − 30 120
120 + 30
TX = 110ºX
45. 45. (UF-MT) O gráfico representa a relação entre a escala centígrada X e uma escala Y. Quais os pontos do gelo e vapor, respectivamente, na escala Y? 0 e 100 32 e 180 40 e 200 50 e 300 80 e 212
−80
100
Se TY = 150ºY:
Y
0
a) b) c) d) e)
3 73
T
273 K 353 K 193 K 313 K 373 K
90 100 110 113 130
TC = 160 ºC
Resolução:
TK = 313 K
a) b) c) d) e)
⇒
9
Alternativa A
43. 43. (UF-ES) Numa escala termométrica, a temperatura do gelo fundente corresponde a −80º e a temperatura da água em ebulição a 120º. O zero grau dessa escala corresponde a: a) b) c) d) e)
11
⇒
Alternativa C
Resolução: Y − 100 150 − 100
=
X − 20 40 − 20
⇒
Y − 100 5
=
X − 20 2
Se X = 0ºC
150
Y−
1 00
100 5
= −10
⇒
Y = 50ºY
Se X = 100ºC 0
CPV
fiscol-med1104-R
20
40
X
Y−
100 5
= 40
⇒
Y = 300ºY
⇒
Alternativa D
12
FÍSICA
46. 46. A diferença entre as indicações de um termômetro na escala Fahrenheit e de um termômetro na escala Celsius para um mesmo estado térmico é 64. Qual a indicação dos dois termômetros?
Resolução:
TF − TC = 64 TF = 64 + TC TC 5
47. 47. (UF-ES) Um paciente de língua inglesa relata ao seu médico, pelo telefone, que sua temperatura está acima de 104ºF. O médico registra em suas anotações uma temperatura temperatur a (em graus Celsius) de: a) 36 d) 42,1
b) 37,9 e) 45 45
c) 40
48. 48. (UNISA) Uma temperatura na escala Fahrenheit é expressa por um número que é o triplo do correspondente na escala Celsius. Essa temperatura é: a) b) c) d) e)
26,7ºF 53,3ºF 80,0ºF 90,0ºF nenhum nenhumaa das das anter anterior iores es
49. 49. (FEI) Uma diferença diferença de temperatura de 100ºC equivale equivale a: a) b) c) d) e)
112ºF 212ºF 180ºF 132ºF 68ºF
50. 50. (MACK) Um pesquisador dispõe de um termômetro termômetro C, de alta precisão, calibrado na escala Celsius, e um termômetro F, defeituoso, calibrado na escala Fahrenheit. Para o ponto de gelo, o termômetro F assinala 30ºF, e quando o termômetro C indica 40ºC, o F indica 106ºF. O ponto de vapor no termômetro F corresponde a: a) b) c) d) e)
CPV
220ºF 212ºF 200ºF 100ºF 76ºF
fiscol-med1104-R
d64 + TC i − 32
=
9
4TC = 160
⇒
TC = 40ºC
TF − 40 = 64
⇒
TF = 104ºF
Resolução: TC 5
104 − 32 9
=
TC = 40ºC Alternativa C
Resolução:
TF = 3TC TF
TC = TF 15
3
=
TF − 32 9
TF = 80ºF
Alternativa C
Resolução: ∆ TC
=
100
∆
TF =
∆ TF 212 − 32
100 . 180 100
Resolução:
= 180ºF
100
40
0 T (ºC) 40 100
=
Alternativa C
TF
106
30 TF (ºF)
106 − 30 TF − 30
TF = 220ºF
Alternativa A
física 51. 51. (Arquitetura Santos) Um termômetro termômetro graduado com uma o escala X registra –10 X para gelo fundente e 150oX para água fervente. Que temperatura Celsius corresponde a 0 oX?
13
Resolução:
100
150
100 − 0 tC − 0
a) b) c) d) e)
25 oC – 25 o C 50 oC 20 oC 6,25 oC
52. 52. (FEC.ABC) Um termômet termômetro ro de mercúrio, graduado graduado na escala Celsius, apresenta ponto de vapor na altura Hv = 25 cm e ponto de gelo na altura H g = 5 cm. A temperatura que corresponde a H = 20 cm é de: a) b) c) d)
20 oC 120 oC 75 oC n da
53. 53. (ITA) (ITA) Um pesquisador achou conveniente construir uma escala termométrica (escala P) baseada nas temperaturas de fusão e ebulição do álcool etílico, tomadas como pontos pon tos zero e cem da sua escala. Acontece que na escala Celsius (ou centígrados) aqueles dois pontos extremos da escala do pesquisador têm valores −118ºC e 78ºC. Ao usar o seu termômetro para medir a temperatura de uma pessoa com febre, o pesquisador encontrou 80 graus P. Calcule a temperatura da pessoa doente em graus Celsius.
tC
150 + 10 10
1000 = tC (150 + 10)
0
tC = 6,25 ºC
⇒
Alternativa E
0
– 10 ºX
ºC
Resolução:
25
100
20
x
5 H (cm)
20 − 5 25 − 5
=
x 100
Resolução:
x = 75 ºC
Alternativa C
100
78
T
P
− 11 8
t C + 118
=
100 − 0 80 − 0
⇒
Resolução:
=
80
0 P (º C)
T (º C)
D+2 71 + 2
⇒
0 T (ºC)
78 + 118
54. Um termômetro de escala centesimal (ou Celsius) tornou-se inexato, conservando, entretanto, seção interna uniforme. Quando as temperaturas são 0ºC e 70ºC, o referido termômetro marca, respectivamente, respectivamente, −2º e 71º. Determine uma fórmula que forneça as temperaturas exatas “T” em função das que se lêem no termômetro defeituoso “D”. Quais as temperaturas lidas que coincidem em valor absoluto?
=
196 . 8 = 10 (tC + 118)
⇒
71
D
T
70 D + 140
T=
73 −2 te (ºE)
Se T = D 70 D + 140 73
73D = 70D + 140 ⇒
D = 46,7ºC e T = 46,7ºC
Se T = −D −D
=
70 D + 140 73
143D = 140 ⇒ −
D = −0,98ºC e T = 0,98ºC
fiscol-med1104-R
70
T 70
70D + 140 = 73T
D=
CPV
tC = 38,8 ºF
0 t c (ºC)
14
FÍSICA
55. 55. (UNIMEP) Mergulham-se dois termômetros termômetros na água: um graduado na escala Celsius e o outro na Fahrenheit. EsperaE spera-se o equilíbrio térmico e nota-se que a diferença entre as leituras nos dois termômetros é igual a 92. A temperatura da água valerá, portanto: a) b) c) d) e)
28ºC 28ºC;; 120º 120ºF F 32ºC 32ºC;; 124 124ºF ºF 60ºC 60ºC;; 152º 152ºF F 75ºC 75ºC;; 167 167ºF ºF n.d.a. .a.
56. 56. (UF-SCar) O Dr. Squadus fez uma uma escala termométrica termométrica e escolheu o ponto de fusão do gelo igual a 10ºS (graus Squadus) e o ponto de ebulição da água igual a 90ºS. O intervalo entre esses pontos foi dividido em 80 partes iguais. 50ºC valerão, na escala Squadus: a) b) c) d) e)
60ºS 50ºS 40ºS 70ºS 30ºS
57. 57. (VUNESP) Um estudante, no laboratório, deveria deveria aquecer uma certa quantidade de água desde 25ºC até 70ºC. Depois de iniciada a experiência, ele quebrou o termômetro de escala Celsius e teve de continuá-la com outro, de escala Fahrenheit. Em que posição do novo termômetro ele deve ter parado o aquecimento ? a) b) c) d) e)
102ºF 38ºF 126ºF 158ºF 182ºF
58. 58. (UF-PA) Em um certo instante, a temperatura de um corpo, medida na escala Kelvin, foi de 300 K. Decorrido Deco rrido um certo tempo, mediu-se a temperatura deste mesmo corpo e o termômetro indicou 68ºF. 68ºF. A variação de temperatura sofrida pelo corpo, medida na escala Celsius, foi de: a) −32ºC b) −5ºC c) −7ºC d) 212ºC e) 368ºC
CPV
fiscol-med1104-R
Resolução:
TF
TC = 92
−
TF = 92 + TC TC 5
=
d92 + TC i − 32 9
TC = 75ºC TF = 92 + 75 = 167ºF
Resolução: TS − 10 90 − 10
=
50 100
90
10 0
TS
50
10
0
TS = 50ºS Alternativa B
TS (ºS)
Resolução:
TC = 70ºC
⇒
70 5
=
TF − 32 9
TF = 158ºF Alternativa D
Resolução:
TC = TK − 273 TC = 300 − 273 = 27 ºC (início) TC 5 TC 5 ∆T
=
=
TF − 32 9 68 − 32 9
⇒
= 20 − 27 = −7 ºC
TC = 20 ºC (final) ⇒
Alternativa C
T (º C)
