Termologia, Óptica e Ondas - Aula 11 (continuação)

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(UFRGS)
A seguir são feitas três afirmações sobre processos termodinâmicos envolvendo transferência de energia de um corpo para outro.

I. A radiação é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem no vácuo.
II. A convecção é um processo de transferência de energia que ocorre em meios fluidos.
III. A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura.

Quais estão corretas?

a) Apenas I.  b) Apenas II.  c) Apenas III.  d) Apenas I e II.  e) Apenas II e III

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Revisão/Ex 2:
(PUC-SP)
Analise as afirmações referentes à condução térmica.

I - Para que um pedaço de carne cozinhe mais rapidamente, pode-se introduzir nele um espeto metálico. Isso se justifica pelo fato de o metal ser um bom condutor de calor.
II - Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia (na forma de calor) do corpo humano para o ambiente, devido ao fato de o ar aprisionado entre suas fibras ser um bom isolante térmico.
III - Devido à condução térmica, uma barra de metal mantém-se a uma temperatura inferior à de uma barra de madeira colocada no mesmo ambiente.

Podemos afirmar que:

a) I, II e III estão corretas.         d) Apenas II está correta.
b) I, II e III estão erradas.         e) Apenas I e II estão corretas.
c) Apenas I está correta.

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Revisão/Ex 3:
(ENEM)
Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mℓ de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa.

É correto afirmar que:

a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.
b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio.
c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos.
d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.

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Revisão/Ex 4:
(PUC-RS)
Uma garrafa térmica é feita de vidro com face interna espelhada para:

a) reduzir as perdas de calor por radiação.
b) reduzir as perdas de calor por convecção.
c) reduzir as perdas de calor por condução.
d) elevar o ponto de ebulição da água.
e) impedir a formação de vapor de água.

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Revisão/Ex 5:
(UPE)
O fundo de uma panela de alumínio tem espessura 0,30 cm e área de 450 cm². Ao colocá-la sobre uma chama acesa, as temperaturas interna e externa do fundo são de 120 ºC e 300 ºC, respectivamente. Qual o fluxo calorífico através do fundo da panela, sabendo que o coeficiente de condutibilidade do alumínio é 0,05 cal/s.cm.ºC?

A) 10.500 cal/s
B) 11.000 cal/s
C) 11.500 cal/s
D) 12.500 cal/s
E) 13.500 cal/s

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g
Desafio:

Numa caixa de vidro de espessura 2,0 cm, coloca-se 2,0 kg de gelo. A área da caixa que troca calor com o meio ambiente é de 800 cm². O coeficiente de condutibilidade térmica do vidro é 1,8.10^-3 cal/(cm.s.°C). Qual é a massa de gelo que resta na caixa depois de uma hora, sendo de 0 °C a temperatura interna da caixa e 25 °C a temperatura externa?
 
Dado: calor específico latente de fusão do gelo: 80 cal/g

A resolução será publicada na próxima sexta-feira.

Resolução do desafio anterior 

No esquema da figura é apresentado o diagrama de estado do nitrogênio.

a) que nome se dá a cada uma das curvas A, B e C?
b) Como se denomina o ponto indicado por X na figura e quais são as suas características?
c) Sob pressão de 20 cmHg e à temperatura de -220 °C, em que estado de agregação se encontra o nitrogênio?
d) Se a pressão for de 5 cmHg e a temperatura 20 °C, qual o estado de agregação de nitrogênio?
e) Considere o nitrogênio no estado sólido. Se ele for aquecido sob pressão superior a 10 cmHg, que mudança de estado poderá sofrer? E se for aquecido sob pressão inferior a 10 cmHg?

a)

                                                   
A: Curva de fusão: limita as regiões dos estados sólido e líquido
B: Curva de vaporização: limita as regiões dos estados líquido e gasoso
C: Curva de sublimação: limita as regiões dos estados sólido e gasoso

b) X é o ponto triplo ou tríplice, corresponde à situação na qual coexistem, em equilíbrio, os três estados de agregação.

c) Sob pressão de 20 cmHg e temperatura de -220°C o nitrogênio se encontra no estado sólido (ponto D)
d) Sob pressão de 5 cmHg e temperatura de 20°C o nitrogênio se encontra no estado gasoso (ponto E)
e) Partindo do estado sólido e aquecendo o nitrogênio sob pressão superior a 10 cmHg, ele poderá sofrer fusão e vaporização. Partindo do estado sólido e aquecendo o nitrogênio sob pressão inferior a 10 cmHg, ele poderá sofrer sublimação.