Borges e Nicolau
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Termologia II
Questão 9:
A adaptação dos integrantes da seleção brasileira de futebol à altitude de La Paz foi muito comentada em 1995, por ocasião de um torneio, como pode ser lido no texto abaixo.
"A seleção brasileira embarca hoje para La Paz, capital da Bolívia, situada a 3.700 metros de altitude, onde disputará o torneio Interamérica. A adaptação deverá ocorrer em um prazo de 10 dias, aproximadamente. O organismo humano, em altitudes elevadas, necessita desse tempo para se adaptar, evitando-se, assim, risco de um colapso circulatório."(Adaptado da revista Placar, edição fev.1995)
A adaptação da equipe foi necessária principalmente porque a atmosfera de La Paz, quando comparada à das cidades brasileiras, apresenta:
a) menor pressão e menor concentração de oxigênio.
b) maior pressão e maior quantidade de oxigênio.
c) maior pressão e maior concentração de gás carbônico.
d) menor pressão e maior temperatura.
e) maior pressão e menor temperatura.
Resolução:
Quanto maior é a altitude, menor é a pressão atmosférica e mais rarefeito é o ar e, consequentemente, menor é a concentração de oxigênio.
Resposta: a
Questão 10:
A Terra é cercada pelo vácuo espacial e, assim, ela só perde energia ao irradia-la para o espaço. O aquecimento global que se verifica hoje decorre de pequeno desequilíbrio energético, de cerca de 0,3%, entre a energia que a Terra recebe do Sol e a energia irradiada a cada segundo, algo em torno de 1 W/m2. Isso significa que a Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6.1022 J.
Considere que a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0 °C em água liquida seja igual a 3,2.105 J. Se toda a energia acumulada anualmente fosse usada para derreter o gelo nos polos (a 0 °C), a quantidade de gelo derretida anualmente, em trilhões de toneladas, estaria entre
a) 20 e 40.
b) 40 e 60.
c) 60 e 80.
d) 80 e 100.
e) 100 e 120.
Resolução:
A energia necessária para transformar 1 kg de gelo a 0 °C em água liquida é igual a 3,2.105 J.
A Terra acumula, anualmente, cerca de 1,6.1022 J.
Assim, temos:
1 kg => 3,2.105 J
M => 1,6.1022 J
M = (1,6.1022)/(3,2.105)(kg) = 5,0.1016 kg = 5,0.1013 t =>
M = 50 trilhões de toneladas
Resposta: b
Questão 11:
A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor da água em função da temperatura.
Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados, sobre as seguintes cidades:
Natal (RN) - nível do mar.
Campos do Jordão (SP) - altitude 1628 m.
Pico da Neblina (RR) - altitude 3014 m.
A temperatura de ebulição será:
a) maior em Campos do Jordão.
b) menor em Natal.
c) menor no Pico da Neblina.
d) igual em Campos do Jordão e Natal.
e) não dependerá da altitude.
Resolução:
Quando maior a altitude menor é a pressão atmosférica e menor a temperatura de ebulição da água. Assim, dos três locais citados, a temperatura de ebulição da água é maior em Natal e menor no Pico da Neblina.
Resposta: c
Questão 12:
A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa.
O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo.
A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve
a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.
b) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local.
c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.
d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula.
e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.
Resolução:
Do gráfico concluímos que: aumentando a pressão, a temperatura de ebulição da água aumenta. No interior da panela de pressão, a pressão é maior do que a pressão externa. Assim, a água ferve a uma temperatura maior do que quando exposta ao ambiente local.
Resposta: b
Questão 13:
Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento
a) será maior porque a panela “esfria”.
b) será menor, pois diminui a perda de água.
c) será maior, pois a pressão diminui.
d) será maior, pois a evaporação diminui.
e) não será alterado, pois a temperatura não varia.
Resolução:
Se abaixarmos o fogo sob a panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma a manter a fervura, o tempo de cozimento não será alterado, pois a temperatura de ebulição da água não se alterará.
Resposta: e
Questão 14:
O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo.
São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar:
I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.
II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa.
III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.
Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que, apenas está(ão) correta(s):
a) I.
b) I e II.
c) II.
d) I e III.
e) II e III.
Resolução:
I. Incorreta.
O reservatório de água quente deve ser isolante para manter a água aquecida por mais tempo.
II. Correta.
A cobertura de vidro minimiza a perda de calor emitido pela placa escura, funcionando de modo análogo a uma estufa.
III. Correta.
A placa, pela qual passa um tubo contendo água, é escura para absorver a maior parte da energia solar incidente.
Resposta: e
Questão 15:
O uso mais popular de energia solar está associado ao fornecimento de água quente para fins domésticos. Na figura, é ilustrado um aquecedor de água constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa termicamente isolada e com cobertura de vidro, os quais absorvem energia solar.
São Paulo: Thompson, 3.ª ed., 2004, p. 529 (com adaptações).
Nesse sistema de aquecimento,
a) os tanques, por serem de cor preta, são maus absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia.
b) a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento.
c) a água circula devido à variação de energia luminosa existente entre os pontos X e Y.
d) a camada refletiva tem como função armazenar energia luminosa.
e) o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se mantenha constante a temperatura no interior da caixa.
Resolução:
A cobertura de vidro funciona como uma estufa: deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento.
Resposta: b
Questão 16:
Por que o nível dos mares não sobe, mesmo recebendo continuamente as águas dos rios?
Essa questão já foi formulada por sábios da Grécia antiga. Hoje responderíamos que
(A) a evaporação da água dos oceanos e o deslocamento do vapor e das nuvens compensam as águas dos rios que deságuam no mar.
(B) a formação de geleiras com água dos oceanos, nos polos, contrabalança as águas dos rios que deságuam no mar.
(C) as águas dos rios provocam as marés, que as transferem para outras regiões mais rasas, durante a vazante.
(D) o volume de água dos rios é insignificante para os oceanos e a água doce diminui de volume ao receber sal marinho.
(E) as águas dos rios afundam no mar devido a sua maior densidade, onde são comprimidas pela enorme pressão resultante da coluna de água.
Resolução:
As águas dos oceanos estão constantemente evaporando. O vapor de água ao atingir determinada altura sofre condensação e formam-se as nuvens, sendo que algumas delas são transportadas pelos ventos. Assim, a massa de água dos mares que passa do estado líquido para o estado gasoso, compensa a massa de água que os oceanos recebem dos rios.
Resposta: a
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