ESCOLA DE APLICAÇÃO PROFESSOR CHAVES CAMPO ELÉTRICO

GOVERNO DO ESTADO DE PERNAMBUCO – GRÉ MATA NORTE
UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – CAMPUS MATA NORTE
ESCOLA DE APLICAÇÃO PROFESSOR CHAVES
CAMPO ELÉTRICO
ALUNO(A): ______________________________________________________________________Nº _______
NAZARÉ DA MATA, ______DE _____DE 20__
DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS
01 -(UFB) Dois recipientes de mesmo volume A e B possuem
coeficientes de dilatação γA e γB, tal que γA > γB. Ambos
contém a
mesma quantidade de um mesmo líquido.
a) Se o nível do líquido é o mesmo nos dois recipientes, para
uma mesma elevação de temperatura, em qual deles o nível
final será maior?
b) O que aconteceria com o nível do líquido nos dois recipientes
se o coeficiente de dilação dos dois fosse o mesmo?
02 - UFLA-MG) Um bulbo de vidro conectado a um tubo fino,
com coeficiente de dilatação desprezível, contendo certa
massa de água na fase líquida, é mostrado a seguir em três
situações de temperatura. Na primeira, o sistema está a 4 ºC;
na segunda, a 1 ºC e, na terceira, a 10 ºC. Conforme a
temperatura, a água ocupa uma certa porção do tubo.
Tal fenômeno é explicado:
a) pelo aumento de volume da água de 0 ºC a 4 ºC, seguido da
diminuição do volume a partir de 4 ºC.
b) pela diminuição da densidade da água de 0 ºC a 4 ºC,
seguido do aumento da densidade a partir de 4 ºC.
c) pelo aumento do volume da água a partir de 0 ºC.
d) pelo aumento da densidade da água de 0 ºC a 4 ºC, seguido
da diminuição da densidade a partir de 4 ºC.
e) pela diminuição do volume da água a partir de 0 ºC.
03 - UFRS-RS) Em certo instante, um termômetro de mercúrio
com paredes de vidro, que se encontra à temperatura
ambiente, é imerso em um vaso que contém água a 100 °C.
Observa-se que, no início, o nível da coluna de mercúrio cai um
pouco e, depois, se eleva muito acima do nível inicial. Qual das
alternativas apresenta uma explicação correta para esse fato?
a) A dilatação do vidro das paredes do termômetro se inicia
antes da dilatação do mercúrio.
b) O coeficiente de dilatação volumétrica do vidro das paredes
do termômetro é maior que o do mercúrio.
c) A tensão superficial do mercúrio aumenta em razão do
aumento da temperatura.
d) A temperatura ambiente, o mercúrio apresenta um
coeficiente de dilatação volumétrica negativo, tal corno a água
entre 0 °C e 4 °C.
e) O calor específico do vidro das paredes do termômetro é
menor que o do mercúrio.
3º ANO ____
04 - (UFPEL-RS)) A água, substância fundamental para a vida
no Planeta, apresenta uma grande quantidade de
comportamentos anômalos. Suponha que um recipiente, feito
com um determinado material hipotético, se encontre
completamente cheio de água a 4°C.
De acordo com o gráfico e seus conhecimentos, é correto
afirmar que
a) apenas a diminuição de temperatura fará com que a água
transborde. b) tanto o aumento da temperatura quanto sua
diminuição não provocarão o transbordamento da água.
c) qualquer variação de temperatura fará com que a água
transborde. d) a água transbordará apenas para temperaturas
negativas. e) a água não transbordará com um aumento de
temperatura, somente se o calor específico da substância for
menor que o da água.
05 - (UESB-BA) Um tanque cheio de gasolina de um automóvel,
quando exposto ao sol por algum tempo, derrama uma certa
quantidade desse combustível. Desse fato, conclui-se que:
a) só a gasolina se dilatou.
b) a quantidade de gasolina derramada representa sua
dilatação real.
c) a quantidade de gasolina derramada representa sua
dilatação aparente.
d) o tanque dilatou mais que a gasolina.
e) a dilatação aparente da gasolina é igual à dilatação do
tanque.
06 - (PUC-MG) Uma esfera de aço, oca, foi construída de tal
forma que, quando completamente mergulhada em óleo diesel
à temperatura de 25oC, permanece em equilíbrio, sem afundar
nem emergir. Suponha agora que a temperatura do sistema,
formada pela bola e pelo óleo diesel, seja lentamente alterada,
de forma que seja sempre mantido o equilíbrio térmico. Sabese que o coeficiente de dilatação linear do aço é αaço = 11.106 oC-1 e que o coeficiente de dilatação volumétrica do óleo diesel
é αóleo=9,5.10-4 oC-1. Sobre essa situação, é INCORRETO
afirmar que:
a) antes da variação da temperatura, a razão entre a massa e
o volume da esfera é igual à densidade do óleo diesel.
b) se houver elevação da temperatura, a esfera tenderá a
flutuar.
c) se houver elevação da temperatura, tanto o óleo diesel
quanto a esfera sofrerão dilatação.
1
d) caso haja diminuição da temperatura do sistema, a razão
entre a massa e o volume da esfera se tornará menor do que a
densidade do óleo diesel.
e)se houver diminuição da temperatura do sistema, tanto o óleo
diesel quanto a esfera diminuirão de volume.
07 - (PUC-MG) Um recipiente de vidro está completamente
cheio de um determinado líquido. O conjunto é aquecido
fazendo com que transborde um pouco desse líquido. A
quantidade de líquido transbordado representa a dilatação: a)
do líquido, apenas.
b) do líquido menos a dilatação do recipiente.
c) do recipiente, apenas.
d) do recipiente mais a dilatação do líquido
08 - (UFMS-MS) Um motorista retira o carro da garagem, que
está a 15oC, passa pelo posto de gasolina e enche o tanque.
Em seguida, deixa o carro estacionado ao sol. Após um certo
tempo, ao voltar ao carro, verifica que a temperatura do carro é
40oC e que vazou uma certa quantidade de gasolina do tanque.
É correto afirmar que:
01. o volume do tanque de combustível do carro diminuiu.
02. a gasolina sofreu dilatação
04. a gasolina e o tanque sofreram dilatação
08. o volume de gasolina que vazou é igual à variação de
volume da gasolina.
16. a dilatação real da gasolina foi menor do que a dilatação do
tanque.
Dê como resposta a soma dos números associados às
afirmações corretas.
09 - (UNESP-SP)) É largamente difundida a ideia de que a
possível elevação do nível dos oceanos ocorreria devido ao
derretimento das grandes geleiras, como consequência do
aquecimento global. No entanto, deveríamos considerar outra
hipótese, que poderia também contribuir para a elevação do
nível dos oceanos. Trata-se da expansão térmica da água
devido ao aumento da temperatura. Para se obter uma
estimativa desse efeito, considere que o coeficiente de
expansão volumétrica da água salgada à temperatura de 20 °C
seja 2,0.10-4 °C-1. Colocando água do mar em um tanque
cilíndrico, com a parte superior aberta, e considerando que a
variação de temperatura seja 4 °C, qual seria a elevação do
nível da água se o nível inicial no tanque era de 20 m?
Considere que o tanque não tenha sofrido qualquer tipo de
expansão.
10 - (UFPR-PR) Uma taça de alumínio de 120 cm3 contém 119
cm3 de glicerina a 21°C. Considere o coeficiente de dilatação
linear do alumínio como sendo de 2,3.10-4 K-1 e o coeficiente de
dilatação volumétrico da glicerina de 5,1.10-4 K-1. Se a
temperatura do sistema taça-glicerina for aumentada para
39°C, a glicerina transbordará ou não? Em caso afirmativo,
determine o volume transbordado; em caso negativo, determine
o volume de glicerina que ainda caberia no interior da taça.
11 - (UFPEL-RS) Os postos de gasolina, são normalmente
abastecidos por um caminhão-tanque. Nessa ação cotidiana,
muitas situações interessantes podem ser observadas. Um
caminhão-tanque, cuja capacidade é de 40.000 litros de
gasolina, foi carregado completamente, num dia em que a
temperatura ambiente era de 30°C. No instante em que chegou
para abastecer o posto de gasolina, a temperatura ambiente
era de 10°C, devido a uma frente fria, e o motorista observou
que o tanque não estava completamente cheio.
Sabendo que o coeficiente de dilatação da gasolina é 1,1.10 -3
°C-1 e considerando desprezível a dilatação do tanque, é
correto afirmar que o volume do ar, em litros, que o motorista
encontrou no tanque do caminhão foi de
a) 40.880.
b) 8.800.
c) 31.200.
d) 4.088.
e) 880.
12 - (UNESP-SP) Um recipiente de vidro tem capacidade de
100cm3 a 10oC e contém, a essa temperatura, 99cm3 de um
certo líquido de coeficiente de dilatação cúbica γ=2.10-4 oC-1. A
que temperatura o recipiente estará completamente cheio de
líquido? (Considere o coeficiente de dilatação cúbica do vidro
como sendo 10-5 oC-1.
13 - (UFU-MG) Um frasco de capacidade para 10 litros está
completamente cheio de glicerina e encontra-se à temperatura
de 10ºC. Aquecendo-se o frasco com a glicerina até atingir
90ºC, observa-se que 352 ml de glicerina transborda do frasco.
Sabendo-se que o coeficiente de dilatação volumétrica da
glicerina é 5,0 x 10-4 ºC-1, o coeficiente de dilatação linear do
frasco é, em ºC-1.
a) 6,0 x 10-5
b) 2,0 x 10-5
c) 4,4 x 10-4
-4
-4
d) 1,5 x 10
e) 3,0 x 10
14 - (UFRS-RS) Um líquido é aquecido de 0oC a 50oC,
verificando-se na escala do frasco que o volume passa de
500cm3 a 525cm3.
Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro
γV=1,0.10-5 oC-1, determine o coeficiente de dilatação do
líquido.
RESPOSTAS
01 B / o mesmo
02 D
03 A
04 C
05 C
06 D
07 B
08
09
10
11
12
13
14
6
1,6
1,092 cm³, não trans
E
110,5
B
1,01.10-3 °C-1
TRANSMISSÃO DE CALOR
1. Quando se coloca uma colher de metal numa sopa quente,
logo a colher também estará quente. Como é chamado o
processo de transmissão de calor na colher?
2. A blusa de lã é um bom isolante térmico porque:
2
a) é muito espessa;
b) retém bastante ar no seu interior;
c) impede a passagem da corrente de ar pelo corpo;
d) impede a transpiração e a consequente diminuição de
temperatura do corpo.
3. Nas geladeiras, a fonte fria (o congelador) deve ser colocada:
a) na parte inferior, pois o ar quente é resfriado lá;
b) na parte superior, pois o ar quente tende a se elevar;
c) na parte inferior, pois o ar frio é mais denso e desce para o
fundo;
d) no meio do refrigerador.
4. O processo de transmissão de calor que só ocorre no vácuo
(onde não tem ar) é:
a) condução;
b) convecção;
c) absorção;
d) irradiação.
c) irradiação que é acelerada pelo movimento;
d) condução de calor da mão para o ar.
11. Nos líquidos, o calor se propaga por:
a) condução interna;
b) convecção;
c) condução externa;
d) irradiação.
12. Um cobertor de lã tem por função:
a) dar calor ao corpo;
b) impedir a entrada do frio;
c) reduzir a transferência de calor do corpo para o exterior;
d) comunicar sua temperatura ao corpo.
13. Uma lareira aquece uma sala:
a) por irradiação e convecção;
b) exclusivamente por convecção;
c) principalmente por condução;
d) exclusivamente por condução.
5. Para servir uma feijoada na mesa, é melhor colocá-la numa
panela de:
a) alumínio;
b) ferro;
c) cobre; d
) barro.
14. A Terra recebe energia do Sol graças a:
a) condução do calor;
b) convecção de energia térmica;
c) reflexão do calor;
d) irradiação do calor;
6. Ao misturarmos num copo água gelada com água na
temperatura ambiente, com o objetivo de bebê-la, devemos:
a) misturar de qualquer modo;
b) colocar a água quente sobre a água fria;
c) colocar primeiro a água fria e depois a quente;
d) colocar a água fria após a água quente, para obtermos uma
melhor mistura.
15. Num planeta completamente desprovido de fluidos apenas
pode ocorrer propagação de calor por:
a) comvecção e condução;
b) convecção e irradiação;
c) condução e irradiação;
d) irradiação;
e) convecção;
7. No processo de condicionamento de ar de um recinto
fechado:
a) no inverno o ar quente deve entrar pela parte inferior da sala;
b) no verão o ar frio deve entrar pela parte inferior da sala;
c) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser
pela parte inferior ;
d) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser
pela parte superior.
16. Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incan
descente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo
após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:
a) convecção do ar aquecido;
b) condução da luz e do calor;
c) irradiação da luz e do calor;
d) reflexão da luz;
e) polarização da luz;
8. A transmissão de calor ocorre sempre:
a) no vácuo;
b) entre dois sólidos;
c) no sentido dos corpos de menor temperatura;
d) no sentido dos corpos de maior temperatura.
17. A finalidade da utilização de um ventilador para atenuar a
sensação de "calor" é:
a) aumentar a concentração de vapor de água junto à pele,
resfriando-a.
b) diminuir a concentração de vapor de água junto à pele,
aumentando a velocidade de evaporação do suor.
c) diminuir a velocidade de evaporação do suor, mantendo-o
mais tempo em contato com a pele para que esta se resfrie.
d) reduzir a temperatura do ambiente.
e) aumentar a temperatura do ambiente, acelerando, assim, a
velocidade de evaporação do suor.
9. Entre os aparelhos abaixo assinale aquele que não tenha
funcionamento diretamente ligado à transmissão de calor:
a) chuveiro elétrico;
b) utensílios para cozinhar alimentos;
c) liquidificador;
d) geladeira.
10. Colocando-se a mão para fora da janela de um automóvel
em movimento, ela esfria rapidamente. Isto se deve a:
a) estar mais frio fora do que dentro do carro;
b) à convecção que acelera a troca de calor;
18. Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos
cobrirmos. No entanto, antes de deitarmos, mesmo que existam
vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria,
e somente nos aquecemos depois que estamos sob os
cobertores há algum tempo. Isso se explica porque:
3
a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso
corpo sim.
b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com
nosso corpo.
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um
isolante térmico.
d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama que
será absorvido pelo nosso corpo.
e) a cama, por não ser de lã, produz muito. frio e a produção de
calor pelo cobertor não é suficiente para seu aquecimento sem
a presença humana.
19. Uma garrafa térmica é feita de vidro espelhado para:
a) evitar a perda de calor por convecção.
b) facilitar que o calor seja conduzido para o seu interior,
aumentando a temperatura do líquido contido na garrafa.
c) evitar a fuga de vapor de água.
d) refletir a radiação infravermelha.
e) permitir o rápido equilíbrio térmico com o meio exterior.
20. Dois blocos de madeira estão, há longo tempo, em contato
direto com um outro de mármore, constituindo um sistema
isolado. Pode-se concluir que:
a) a temperatura de cada bloco é distinta dos demais;
b) a temperatura dos blocos de madeira é maior que a do bloco
de mármore;
c) os três blocos estão em equilíbrio térmico entre si;
d) os três blocos estão à mesma temperatura apenas se
possuem a mesma massa;
e) os blocos estão à mesma temperatura apenas se possuem
o mesmo volume;
21. Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquimós
neles residirem porque:
a) o calor específico do gelo é maior do que o da água;
b) o calor específico do gelo é extraordinariamente pequeno,
comparado ao da água;
c) a capacidade térmica do gelo é muito grande;
d) o gelo não é um bom condutor de calor;
e) a temperatura externa é igual à interna;
22. O fato de o calor passar naturalmente de um corpo para
outro deve-se:
a) à quantidade de calor existente em cada um;
b) à diferença de temperatura entre eles;
c) à energia cinética total de suas moléculas;
d) ao número de calorias existentes em cada um;
23. O fenômeno da convecção térmica se verifica:
a) somente em sólidos;
b) somente em líquidos;
c) somente em gases;
d) líquidos e gases;
24. A transmissão de calor por condução só é possível:
a) nos sólidos;
b) nos líquidos;
c) no vácuo;
d) nos meios materiais;
25. Tocando com a mão num objeto metálico à temperatura
ambiente, notamos que parece mais frio que um objeto de
madeira à mesma temperatura.
a) realmente a madeira é sempre mais quente à temperatura
ambiente;
b) os metais custam muito a entrar em equilíbrio térmico com o
ambiente;
c) os metais são sempre mais frios que a temperatura ambiente;
d) o calor que a mão fornece se escoa rapidamente a todo o
metal, devido a sua grande condutibilidade térmica;
26. Uma barra de alumínio de 50 cm de comprimento e área de
seção transversal de 5 cm2 tem uma de suas extremidades em
contato térmico com uma câmara de vapor de água em ebulição
(100 °C). A outra extremidade está imersa em uma cuba que
contém uma mistura bifásica de gelo fundente (0 °C): A pressão
atmosférica local é normal. Sabendo que o coeficiente de
condutibilidade térmica do alumínio vale 0,5 cal/s cm °C,
calcule:
a) a intensidade da corrente térmica através da barra, depois
de estabelecido o regime permanente;
b) a temperatura numa seção transversal da barra, situada a 40
cm da extremidade mais quente.
27 . (Unama-AM) A f igura a seguir apresenta uma barra de
chumbo de comprimento 40 cm e área de seção transversal 10
cm2 isolada com cortiça; um termômetro fixo na barra calibrado
na escala Fahrenheit, e dois dispositivos A e B que
proporcionam, nas extremidades da barra, as temperaturas
correspondentes aos pontos do vapor e do gelo, sob pressão
normal, respectivamente. Considerando a intensidade da
corrente térmica constante ao longo da barra, determine a
temperatura registrada no termômetro, sabendo que ele se
encontra a 32 cm do dispositivo A. Dado: coeficiente de
condutibilidade térmica do chumbo = 8,2 · 10–2
28. Na figura a seguir, você observa uma placa de alumínio que
foi utilizada para separar o interior de um forno, cuja
temperatura mantinha-se estável a 220 °C, e o meio ambiente
(20 °C). Após atingido o regime estacionário, qual a intensidade
da corrente térmica através dessa chapa metálica? Suponha
que o fluxo ocorra através da face de área maior. Dado:
coeficiente de condutibilidade térmica do alumínio = 0,50 cal/s
cm °C
4
29. Três barras cilíndricas idênticas em comprimento e secção
são ligadas formando uma única barra, cujas extremidades são
mantidas a 0 °C e 100 °C. A partir da extremidade mais fria, as
condutibilidades térmicas dos materiais das barras valem:
(0,20), (0,50) e (1,0) kcal m/m2 °C. Supondo que em volta das
barras exista um isolamento de vidro e desprezando quaisquer
perdas de calor, calcule a temperatura nas junções onde uma
barra é ligada à outra.
30. A condutividade térmica do cobre é aproximadamente
quatro vezes maior que a do latão. Duas placas, uma de cobre
e outra de latão, com 100 cm2 de área e 2,0 cm de espessura,
são justapostas como ilustra a f igura dada abaixo.
Considerando-se que as faces externas do conjunto sejam
mantidas a 0 °C e 100 °C, qual será a temperatura na interface
da separação das placas quando for atingido o regime
estacionário?
31. Uma barra metálica é aquecida conforme a f igura; A, B e
C são termômetros. Admita a condução de calor em regime
estacionário e no sentido longitudinal da barra. Quando os
termômetros das extremidades indicarem 200 °C e 80°C, o
intermediário indicará:
RESPOSTAS
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
CONDUÇÃO
B
B
D
D
D
A
C
C
B
B
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
C
A
D
C
A
B
C
D
C
D
B
23
24
25
26
27
28
29
30
31
D
D
D
5 Cal/s e 20°C
68 °F
6.104 cal/s
62,5 e 87,5
80 °C
125 °C
5
6