Lista 1 - Plato

Instituto de Física – USP
FMT159 - Termodinâmica I
2º semestre - 2007
Física Licenciatura
1a Lista de Exercícios
1) Responda se as afirmativas abaixo estão certas ou erradas e justifique sua resposta.
a) Dois corpos em equilíbrio térmico um com o outro devem estar em equilibro com um terceiro.
b) As escalas Fahrenheit e Celsius só diferem pela escolha do zero de temperatura.
c) Todos os termômetros dão a mesma leitura ao medirem a temperatura de um certo sistema.
2) Na escala de temperatura de Réaumur, os pontos de fusão do gelo e de ebulição da água são
respectivamente 0 oR e 80 oR. Deduzir as expressões para converter as temperaturas na escala
Réaumur em temperaturas nas escalas Celsius e Fahrenheit.
3) Nosso “sentido de temperatura” tem um senso de direção? Isto é, mais quente significa,
necessariamente, temperatura mais alta, ou é só uma questão de convenção?
4) Um termômetro de resistência é um termômetro em que a resistência R elétrica muda com a
temperatura. Podemos definir as temperaturas medidas por este termômetro em Kelvin (K) como
sendo proporcionais à resistência medida em ohms (). Um certo termômetro de resistência indica
uma resistência R de 90,35 quando seu bulbo é imerso na água à temperatura do ponto tríplice
(273,16 K). Qual é a temperatura de um banho em que a resistência do termômetro é 96,28.
5) Um termopar é formado por dois fios de metais diferentes, unidos em dois pontos. Uma pequena
voltagem é produzida no circuito formado pelos fios quando as duas junções estiverem em
temperaturas diferentes. Em um certo termopar de ferro-constantan, tendo uma junção a 0 oC, a
voltagem varia linearmente de 0 a 28,0 mV quando a temperatura da outra junção é elevada de 0 a 510
o
C. Ache a temperatura dessa junção quando a voltagem do termopar for 10,2 mV.
6) A que temperatura os seguintes pares de escalas dão a mesma leitura?
a) Fahrenheit e Celsius.
b) Fahrenheit e Kelvin.
c) Celsius e Kelvin.
7) Um termoscópio de água-em-vidro deve ser usado para determinar se dois sistemas separados estão
em equilíbrio térmico. A densidade da água, figura abaixo, é a propriedade termométrica. Suponha
que, quando o termoscópio é inserido em cada um dos sistemas, a água suba a mesma altura,
correspondente a uma densidade de 0,999945 g/cm3.
a) Os sistemas estão necessariamente em equilíbrio?
b) A altura da água no termoscópio poderia mudar se os dois sistemas fossem postos em contato
térmico?
c) A altura aumentará, diminuirá ou permanecerá constante?