Questões de Concursos

No Hospital Universitário da UFGD, foi instalado um trocador de calor do tipo casco e tubo para aquecer a água usada em máquinas de lavar roupas hospitalares. O sistema utiliza óleo térmico como fonte de calor, que entra no trocador a 90 °C e sai a 50 °C. A água, que entra a 40 °C deve sair a 60 °C com vazão constante de 1,5 kg/s. O trocador é composto por 10 tubos de parede fina com diâmetro externo de 25 mm, cada um realizando 5 passes dentro do casco. O calor específico da água pode ser considerado constante e igual a 4.200 J/kg.K. Os coeficientes de convecção são: 1.000 W/m².K para a água (interior dos tubos) e 500 W/m²-K para o óleo (casco). Despreze perdas para o ambiente e resistência da parede.
Use π = 3,14.

Considerando regime estacionário e transferência unidimensional de calor, qual deve ser o comprimento linear aproximado de cada tubo para que o sistema realize o aquecimento desejado?

Considerando que 250 g de água (calor específico = 4 200 J/kg.K), inicialmente a 25 °C, foram colocados no micro-ondas durante 30 s e que, ao final desse tempo, atingiram a temperatura de 55 °C. A potência útil do forno para o aquecimento da água é

Uma determinada substância pode mudar de uma fase para outra através do recebimento ou do fornecimento de calor. Uma mudança possível é a

Condução é o transporte de energia em um meio devido a um gradiente de temperatura, e o mecanismo físico é a atividade atômica ou molecular aleatória. Sobre a transferência de calor por condução, é INCORRETO afirmar que a

A mudança de estado físico entre as fases líquida e gasosa envolve diferentes mecanismos microscópicos relacionados à energia cinética das partículas e àscondições térmicas do sistema. Esses processos podem ocorrer sob distintas circunstâncias de temperatura e transferência de calor. Relacione os processos da coluna I com as descrições da coluna II, considerando seus aspectos termodinâmicos.

Coluna I
I. Evaporação.
II. Ebulição.
III. Calefação.
IV. Condensação.

Coluna II
a. Processo que ocorre em toda a massa do líquido quando a pressão de vapor se iguala à pressão externa, havendo formação contínua de bolhas.
b. Processo superficial dependente da energia cinética individual das partículas, podendo ocorrer abaixo do ponto de fervura.
c. Processo inverso da vaporização, associado à liberação de calor latente para o meio.
d. Processo extremamente rápido decorrente do contato do líquido com superfície muito acima do ponto de ebulição, formando camada de vapor que reduz o contato direto.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA.

As duas principais formas de interação em um sistema em que a energia pode ser trocada são calor e trabalho. Sobre o assunto, assinale a alternativa que apresenta a informação INCORRETA.

O grau de agitação das partículas e das moléculas que compõem a matéria gera um tipo específico de energia, que é transferida na forma de calor sempre de um corpo mais energético para um menos energético. Assim, a qual tipo de energia essa descrição se refere?

Um cilindro rígido de 10 L contém 1 kg de gás hidrogênio (H₂) sob uma pressão P1 e temperatura T1, caracterizando um estado termodinâmico inicial (Estado A). Mantendo-se a temperatura constante, toda a massa desse gás é transferida para um novo recipiente com volume de 5 L (Estado B). Considerando o comportamento de gases ideais e as propriedades das variáveis de estado, assinale a alternativa correta:

Sobre as Leis da Radiação, analise os itens a seguir.

I. Para um dado comprimento de onda e a uma dada temperatura, a absortividade de um corpo é igual à sua emissividade.
II. O comprimento de onda para o qual a emitância espectral de um corpo negro é máxima, é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta.

Assinale a alternativa correta.

Julgue as sentenças abaixo como VERDADEIRAS (V) ou FALSAS (F).

( ) A segunda lei da termodinâmica afirma que em processos irreversíveis a entropia total do universo aumenta.
( ) O rendimento de uma máquina térmica real é sempre inferior ao de uma máquina de Carnot operando entre as mesmas temperaturas.
( ) O zero absoluto (0 K) é alcançável por processos finitos de resfriamento.

A sequência correta é:

Assinale a alternativa correta sobre o processo de transmissão de calor em corpos sólidos.

EXPERIMENTO “SURPREENDA-SE COM O COPO!”
Materiais:

•Um recipiente de vidro transparente;
•Água muito quente; · Plástico filme;
•Cubos de gelo.

Instruções:
1. Despeje a água no recipiente de vidro até a sua metade.
2. Cubra o recipiente com o plástico filme, vedando-o completamente.
3. Sobre o recipiente vedado, coloque os cubos de gelo.
4. Espere alguns minutos e observe.

A partir deste contexto, analise as afirmações a seguir.

I- O plástico filme fará com que o vapor de água se condense.
II- Após alguns minutos será possível observar a simulação de um fenômeno natural.
III- A transferência de calor no experimento ocorre por convecção.

É CORRETO o que se afirma em:

EXPERIMENTO “ENCHE OU NÃO ENCHE?”
Materiais:

•1 garrafa PET;
•1 Balão;
•Recipiente com água quente;
•Recipiente com água fria.

Instruções:
1. Despeje um pouco da água quente na garrafa, chacoalhe e jogue-a de volta no recipiente.
2. Em seguida, rapidamente coloque o balão na boca da garrafa, certificando-se de que esteja bem vedada.
3. Observe o que acontece com o balão.
4. Após alguns instantes, coloque a garrafa na água fria e observe o que acontece com o balão.

A partir deste contexto, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I- Ao colocar o balão na garrafa aquecida ele irá inflar. Quando a garrafa for colocada na água fria, o balão será sugado para dentro da garrafa.
PORQUE
II- O ar dentro da garrafa aquecida irá se mover mais rápido e se expandir, tendendo a sair da garrafa, que como está com o balão em sua boca, o faz encher. Já a garrafa resfriada faz com que o volume do ar diminua gerando uma pressão menor dentro da garrafa que suga o balão para o seu interior.

A respeito dessas asserções, é CORRETO afirmar que:

Um estudante no nível do mar recebe um termômetro com escala termométrica desconhecida. Para estudá-lo, seu professor propõe que o termômetro seja inserido em um recipiente contendo água com gelo.
Nesse caso, o termômetro acusa um valor de −4. Em seguida, o professor pede que o termômetro seja inserido em um recipiente com água em ebulição. O estudante verifica que o termômetro passa a indicar +116.
A única temperatura em que o termômetro estudado e um outro termômetro graduado na escala Celsius indicam a mesma temperatura é

A compreensão do conceito de calor, assim como o de outras grandezas físicas, sofreu alterações no decorrer da História. Na atualidade, calor é definido como uma forma de energia

A tabela a seguir informa o calor específico de algumas substâncias.
Água (líquida) = 1 cal/gºC Alumínio (Al) = 0,22 cal/gºC Gelo = 0,50 cal/gºC Mercúrio (Hg) = 0,03 cal/gºC Areia = 0,12 cal/gºC Prata (Ag) = 0,05 cal/gºC Vidro = 0,20 cal/gºC Ferro (Fe) = 0,11 cal/gºC
Consultando a tabela, avalie as afirmativas a seguir.
I. A água, por ter um calor específico muito alto, é um excelente elemento termorregulador. A ausência de água faz com que, nos desertos, ocorram enormes diferenças entre a temperatura máxima e a mínima em um mesmo dia. II. Para refrigerar uma peça aquecida, é comum mergulhá-la em água. Será mais eficiente, para resfriá-la, mergulhá-la em mercúrio. Só não se faz isso porque, além de muito caro, seus vapores são extremamente tóxicos. III. Se cedermos a mesma quantidade de calor a amostras de massas iguais de alumínio e ferro, a temperatura da amostra de ferro aumentará o dobro do que aumenta a amostra de alumínio.
Está correto o que se afirma em

Um calorímetro, de capacidade térmica 100 cal/ºC, contém 500 g de um líquido, de calor específico 0,5 cal/g ºC, em equilíbrio térmico a 20 ºC. O sistema recebe uma pedra de 200 g de gelo a 0 ºC e um aquecedor capaz de fornecer 6.400 J ao sistema a cada segundo. Esse aquecedor passa a transmitir calor até que a temperatura do sistema alcance a marca de 100 ºC. Considerando o equivalente mecânico do calor 4,2 J/cal, o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g, o calor específico da água 1,0 cal/g ºC, desprezando qualquer outra interferência externa durante o processo de aquecimento, a temperatura de 100 ºC será atingida em

Um engenheiro dispõe de uma bobina bem enrolada, de área da superfície igual a A, que ao passar uma corrente elétrica i emite luz incandescente, e a bobina atinge uma temperatura igual a 2450K. Nessas condições, o engenheiro verifica que a bobina emite radiação de 150W de potência. O engenheiro deseja aumentar a potência da radiação emitida, da mesma bobina, para 300W.

Para cumprir essa tarefa, é suficiente que o engenheiro realize a seguinte operação: