1º Lista Resolvida

1º Lista de Exercícios
1. Assinale a opção que completa corretamente as lacunas das sentenças abaixo, em
relação aos processos de transmissão de calor.
I – Ao colocar um alimento para esquentar, a chama do fogão transmite calor para a
panela principalmente por _________.
II – O aparelho de ar condicionado instalado na parte superior de uma parede refrigera
o ambiente por ____________.
III – O vidro espelhado das garrafas térmicas evita a propagação do calor por
____________.
IV – O congelador de uma geladeira, instalado na parte superior, tem por objetivo
provocar a transmissão do calor por ___________.
(A) condução; convecção; irradiação; convecção; condução.
(B) irradiação; convecção; condução; condução; convecção.
(C) convecção; condução; irradiação; condução; convecção.
(D) condução; condução; convecção; convecção; irradiação.
(E) irradiação; condução; condução; convecção; convecção.
2. A figura abaixo representa um fenômeno da natureza, muito comum em dias
quentes: a formação das brisas. A ocorrência dessas brisas deve-se ao fato de que
(A) a diferença de densidade do ar provoca as correntes de convecção.
(B) a diferença de densidade do ar provoca as correntes de condução.
(C) a diferença de densidade do ar provoca as correntes de irradiação.
(D) o ar está em movimento devido ao movimento de rotação da Terra.
(E) o ar está em movimento devido aos ventos solares que atingem a terra.
3. Calor é:
(a) energia contida em um corpo.
(b) a energia que se transfere de um corpo para o outro, quando existe uma
diferença de temperatura.
(c) um fluido invisível e sem peso, que é transmitido de um corpo para o outro.
(d) a transferência de temperatura de um corpo para outro.
(e) a energia que se transfere espontaneamente do corpo de menor temperatura para
o de maior temperatura.
4. Assinale a alternativa que define de forma correta o que é temperatura:
(a) É a energia que se transmite de um corpo a outro em virtude de uma diferença de
temperatura.
(b) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo,
quanto mais agitadas as partículas de um corpo, menor será sua temperatura.
(c) Energia térmica em trânsito.
(d) É uma forma de calor.
(e) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe
um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, maior será sua
temperatura.
5. A temperatura média do corpo humano é 36,5 ºC. Determine o valor dessa
temperatura na escala Fahrenheit.
R: 97.70 ºF
𝜽𝜽𝒄𝒄 − 𝟎𝟎
𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
=
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟎𝟎 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
𝟑𝟑𝟑𝟑, 𝟓𝟓 𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
=
=> 𝟑𝟑𝟑𝟑, 𝟓𝟓 ∗ 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 ∗ (𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑)
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 ∗ (𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑)
𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔𝟔
= 𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟔𝟔𝟔𝟔, 𝟕𝟕𝟕𝟕 = 𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
𝜽𝜽𝑭𝑭 = 𝟔𝟔𝟔𝟔, 𝟕𝟕𝟕𝟕 + 𝟑𝟑𝟑𝟑 = 𝟗𝟗𝟗𝟗, 𝟕𝟕𝟕𝟕
6. Uma escala arbitrária adota os valores 5 e 365 para os pontos fixos fundamentais
(ponto do gelo e ponto do vapor, respectivamente). Determine que indicação nessa
escala corresponde ao 0 ºF. R: -59ºX
Os pontos fundamentais nessa escala são:
Ponto do gelo => 0ºC / 32ºF / 273 K
Ponto do vapor => 100ºC / 212ºF / 373K
Para a temperatura de 0ºF, teremos uma equivalente a
escala arbitrária X. Assim:
𝟓𝟓 − 𝑿𝑿
𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝟎𝟎
=
𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝑿𝑿 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟎𝟎
𝟓𝟓 − 𝑿𝑿
𝟑𝟑𝟑𝟑
=
𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝑿𝑿 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
(𝟓𝟓 − 𝑿𝑿) ∗ 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 = 𝟑𝟑𝟑𝟑 ∗ (𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝑿𝑿)
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 = 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟑𝟑𝟐𝟐𝑿𝑿
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 = 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟑𝟑𝟐𝟐𝑿𝑿
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝒙𝒙 = −
= −𝟓𝟓𝟓𝟓
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
7. A temperatura corporal humana pode variar entre 35 e 42 na escala Celsius.
Calcule a variação quando a temperatura de uma pessoa se altera do menor para o
maior dos valores citados acima, nas escalas kelvin e Fahrenheit.
𝜽𝜽𝒄𝒄 − 𝟎𝟎
𝜽𝜽𝑭𝑭 − 𝟑𝟑𝟑𝟑
𝜽𝜽𝑲𝑲 − 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
=
=
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟎𝟎 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
A variação de temperatura em ºC nada mais é do que θC – 0 = ∆θC
A variação de temperatura em ºF nada mais é do que θF – 0 = ∆θF
A variação de temperatura em K nada mais é do que θK – 0 = ∆θK
Assim, temos
∆𝜽𝜽𝑪𝑪
∆𝜽𝜽𝑭𝑭
∆𝜽𝜽𝑲𝑲
=
=
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟎𝟎 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
Simplificando as contas acima temos: (RESOLVA e verá a simplificação).
 A variação de temperatura na escala ºC é igual a variação de temperatura na escala
Kelvin.
 Para saber a variação de temperatura na escala ºF, basta multiplicar a variação da
temperatura na escala CELSIUS ou KELVIN por 1,8, obtendo assim o valor da variação
na escala Fahrenheit.
Temos então: que uma variação de 7ºC = variação de 7K ou a uma variação
de 12,6ºF
8. Capacidade térmica é:
(X) a quantidade de calor que um corpo precisa receber ou ceder para que sua
temperatura varie 1 unidade (1°C).
( ) a quantidade de energia média que um corpo cede ao ambiente.
( ) a quantidade de energia média que um corpo recebe do ambiente.
( ) a quantidade média de energia cinética de um corpo.
9. Preencha as lacunas usando os termos corretos. (Calor, temperatura(s), calor
específico, capacidade térmica, dilata, contrai, energia térmica).
Calor é a energia em trânsito entre corpos a diferentes temperaturas. Quando a
Temperatura de um corpo aumenta ele se dilata, pois aumentamos sua Energia
Interna fazendo com que suas moléculas passem a oscilar/vibrar mais afastando uma
das outras.
10. Um corpo de massa m = 50 gramas, feito de uma substância de calor específico c
= 0,3 cal/g*oC, é aquecido de (θi) 20 oC até (θf) 60 oC. Determine a quantidade de
calor Q recebida durante o aquecimento e a capacidade térmica (C) do corpo.
Q = m ▪ c ▪ ∆θ
m = 50 g
c = 0,3 cal/g▪ºC
θi=20ºC
θf=60ºC
∆θ = 40ºC
Cálculo da quantidade de calor:
Cálculo da Capacidade Térmica:
Q = 50 ▪ 0,3 ▪ 40
Q = 600 cal
C = Q / ∆θ
C = 600 / 40
C = 15 cal/ºC
11. Um corpo de massa m = 1.000 gramas recebeu 10.000 calorias (Q), e sua
temperatura passou de (θi) 50 oC para (θf)100 oC. Qual é o calor específico (c) (em
cal/gºC) desse corpo e sua capacidade térmica (C) (em cal/ºC)?
Calor específico:
( ) 0,1
(X) 0,2
( ) 0,3
( ) 0,3
Capacidade térmica:
( ) 100
(X) 200
( ) 300
( ) 300
Q = m▪c▪∆θ
Q = 10.000 cal
∆θ = 50ºC
M = 1000g
10.000 = 1000 ▪ c ▪ 50 => c =10.000 / 50.000 = 0,2 cal/g▪ºC
C = Q / ∆ =>
C = 10.000 / 50
=> C = 200 cal/ºC
12. Quanto vale uma variação de temperatura de 250ºC na escala kelvin? E na escala
Fahrenheit?
∆𝜽𝜽𝑪𝑪
∆𝜽𝜽𝑭𝑭
∆𝜽𝜽𝑲𝑲
=
=
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏 − 𝟎𝟎 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 − 𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑𝟑 − 𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
Variação de 250ºC = variação de 250K
250º * 1,8 = variação de 450ºF
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
∆𝛉𝛉
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐
∆𝛉𝛉
𝐅𝐅
𝐅𝐅
=
=
=
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏−𝟎𝟎
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐−𝟑𝟑𝟑𝟑 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
= ∆𝜽𝜽𝑭𝑭
𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏
𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐𝟐 ∗ 𝟏𝟏, 𝟖𝟖 = ∆𝜽𝜽𝑭𝑭
∆𝜽𝜽𝑭𝑭 = 𝟒𝟒𝟒𝟒𝟒𝟒℉
Calor Sensível
Q = m * c * ∆θ
Capacidade
Térmica
C = Q / ∆θ
Calor Latente
Q=m*L