Os diagramas de fase são representações gráficas que mostram em quais condiçõ...

Os diagramas de fase são representações gráficas que mostram em quais condições de pressão e da temperatura os elementos existem em cada estado e onde ocorrem as transações de fase. Sobre estados f...

Q1142607 • Física • Física Térmica • IBFC • CBM PR • CBM PR • 2025

Os diagramas de fase são representações gráficas que mostram em quais condições de pressão e da temperatura os elementos existem em cada estado e onde ocorrem as transações de fase. Sobre estados físicos da matéria, mudanças de estado e diagramas de fase, assinale a alternativa incorreta.

a) A variação de entalpia durante a vaporização de 36 g de água (H₂O) a 100ºC, sabendo que o ΔHvap = 40,7 kJ/mol, é de aproximadamente 81,4 kJ
b) A sublimação é o processo no qual uma substância passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido, como ocorre com o gelo-seco (CO₂ sólido)
c) Em um diagrama de fases típico da água, a linha de equilíbrio entre sólido e líquido possui inclinação negativa devido à maior densidade do gelo em relação à água líquida
d) O ponto triplo de uma substância representa a temperatura e pressão nas quais os três estados físicos coexistem em equilíbrio
e) Em uma amostra de gás ideal, ao se duplicar a pressão absoluta mantendo a temperatura constante, o volume ocupado pelo gás será reduzido à metade, conforme determina a Lei de Boyle (P₁.V₁=P₂.V₂)

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Questões sobre Física Térmica

1

Q1142855 • Física • Física Térmica • Marinha • ESCOLA NAVAL • Aspirante • 2025
Uma massa m=6,6 kg de um certo alimento a 47°C foi colocada para resfriar dentro de um refrigerador que está a 2,0°C, cuja eficiência é 20% de um refrigerador ideal (Carnot). Considere que o calor é removido do interior do refrigerador exclusivamente pelo trabalho do motor refrigerador, cuja potência é de 6,0-10² Btu/h. Sabendo que o calor removido do refrigerador é rejeitado em um reservatório térmico a 27°C, em quantos minutos, aproximadamente, o alimento estará em equilíbrio térmico com o interior do refrigerador? Considere que, até entrar em equilíbrio térmico, o alimento não solidifica, apenas resfria, e seu calor específico é de 3,6-10³J/(kg.K). Dado: 1 Btu/h≈0,3 W.
- a) 2,7
- b) 5,0
- c) 9,0
- d) 5
- e) 83
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2

Q1142768 • Física • Física Térmica • Marinha • Quadro Complementar • Segunto Tenente • 2025
Um engenheiro pretende projetar um sistema de reaproveitamento de energia dos gases de exaustão de um navio. O sistema utilizará os gases de exaustão a 477 °C como reservatório quente e a água do mar а 27 °C como reservatório frio. Qual será a eficiência máxima permitida para esse sistema?
- a) 30%
- b) 40%
- c) 50%
- d) 60%
- e) 70%
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3

Q1140264 • Física • Física Térmica • IDECAN • CBM DF • CBM DF • 2025
Um recipiente rígido contém 2,0 mol de um gás ideal monoatômico, inicialmente a T = 300 K. O gás é aquecido até T = 600 K, mantendo-se o volume constante. Sabe-se que, para gases ideais, a energia interna total é proporcional à temperatura absoluta e depende do número de graus de liberdade de cada molécula.
Considerando R = 8,314 J/(mol·K), determine a variação da energia interna do gás nesse processo.
- a) 1,8 · 10⁴J.
- b) 2,5 · 10³J.
- c) 7,5 · 10³J.
- d) 1,0 · 10⁴ J.
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4

Q1140227 • Física • Física Térmica • IDECAN • CBM DF • CBM DF • 2025
Um pesquisador afirma ter desenvolvido um motor térmico que absorve 3000 Btu de calor da fonte quente e realiza 1800 Btu de trabalho. O calor rejeitado é transferido para um reservatório mantido a 27 ºC. Admitindo que o dispositivo opere de forma ideal (como um motor de Carnot), a temperatura aproximada da fonte quente, em ordem de grandeza, será:
- a) 10 k
- b) 100 k
- c) 1000 k
- d) 10000 k
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5

Q1140226 • Física • Física Térmica • IDECAN • CBM DF • CBM DF • 2025
O calor específico do chumbo é 0,030 cal/g.ºC. 100 gramas de chumbo aquecido a 100 ºC são misturados a 100 g de água a 69,1 ºC. Tem-se assim que a temperatura final da mistura é, aproximadamente:
- a) 40 ºC
- b) 50 ºC
- c) 60 ºC
- d) 70 ºC
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6

Q1139658 • Física • Física Térmica • Exército • EsPCEx • Cadete do Exército • 2025
Uma máquina térmica de Carnot opera entre as temperaturas constantes de 420 K e 315 K e, a cada ciclo, realiza um trabalho de 600 cal. O calor rejeitado pela máquina à fonte fria é, então, totalmente transferido para uma mistura de gelo e 45 g de água líquida que se encontra a 0 ºC, ao nível do mar. A razão entre a massa do gelo e a massa da água líquida é de 27. Após a máquina térmica executar N ciclos, toda a mistura encontra-se na forma de vapor de água a 100 ºC. O valor de N é:

Dados: A única troca de calor da mistura é o calor recebido da fonte fria e que foi rejeitado pela máquina térmica; o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g; o calor latente de vaporização da água é de 540 cal/g; o calor específico da água é de 1 cal/gºC.
- a) 41
- b) 223
- c) 205
- d) 502
- e) 617
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7

Q1139608 • Física • Física Térmica • Marinha • Quadro Complementar • Segunto Tenente • 2025
Uma máquina térmica é composta por um refrigerador acoplado a um motor da seguinte forma:

I- O calor da fonte quente do refrigerador é utilizado como fonte quente do motor, com temperatura de 27°C.
II- O motor fornece um trabalho de 2,4kW, com um rendimento de Carnot de 0,6.
III- A fonte fria do refrigerador está a 7°C.
IV- Considere as máquinas como Carnotianas.

A partir do exposto acima, calcule o trabalho do refrigerador (em kW) e assinale a opção correta.
- a) 0,267
- b) 0,512
- c) 0,895
- d) 1,023
- e) 1,217
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8

Q1138783 • Física • Física Térmica • CESGRANRIO • Transpetro • Transpetro
Um gás ideal contido em um cilindro está a 10 °C. Um pistão comprime esse gás de tal modo que seu volume fique 1/3 do original e sua pressão seja cinco vezes maior. A temperatura final do gás será, aproximadamente,
- a) 16,7 ºC
- b) 16,7 K
- c) 472 K
- d) 472 ºC
- e) 150 ºC
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9

Q1138550 • Física • Física Térmica • CESGRANRIO • Transpetro • Engenheiro Júnior
O calor pode ser transferido por condução, convecção ou irradiação. Na irradiação, a transferência de calor acontece
- a) através de um corpo, devido ao movimento das moléculas
- b) através de ondas eletromagnéticas
- c) através de colisões entre átomos e moléculas
- d) devido ao contato com um líquido ou gás em movimento
- e) em razão da diferença de densidade do fluido
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10

Q1138446 • Física • Física Térmica • CESGRANRIO • Transpetro • Analista de Comercialização e Logística Júnior • 2018
Um copo de alumínio está totalmente cheio com 500 mL de um líquido, e ambos estão a 25,0 °C. O sistema é aquecido lentamente até que líquido e copo cheguem ao equilíbrio térmico a 55,0 °C. Verifica-se, ao final do processo, que 1,50 mL do líquido transbordaram do copo.
O coeficiente de dilatação volumétrico do líquido, em °C^-1,vale, aproximadamente,
Dado coeficiente de dilatação volumétrica do alumínio = 7,50 x 10^-5°C^-1
- a) 1,00 x 10^-4
- b) 1,30 x 10^-4
- c) 1,75 x 10^-4
- d) 1,95 x 10^-4
- e) 2,50 x 10^-4
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