Um estudante irá realizar um experimento de física e precisará de 500 g de água a 0º C. Acontece que ele tem disponível somente um bloco de gelo de massa igual a 500 g e terá que transformá-lo em água. Considerando o sistema isolado, a quantidade de calor, em cal, necessária para que o gelo derreta será:

Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g. ºC

Uma máquina térmica opera, segundo o ciclo de Carnot, entre duas fontes a 300 K e 700 K, respectivamente.

Se, em cada ciclo, ela retira da fonte quente 2,0 . 10³ calorias, o trabalho realizado, em joules, em cada ciclo, por essa máquina é de

Dado: 1 cal = 4,2 J

A quantidade de calor de 200 J foi transferida para um corpo homogêneo de 500 g, o que acarretou a elevação da temperatura desse corpo de 20 para 60 °C.

O calor específico do material que constitui o corpo, em J kg^-1 K^-1, corresponde a

Numa escala hipotética H de temperatura, atribui-se o valor 60 °H para a temperatura de fusão do gelo e -180 °H para a temperatura de ebulição da água, sob pressão normal.

Na escala Fahrenheit, a temperatura correspondente a 100 °H vale

Uma máquina obedece ao ciclo de Carnot e foi projetada para funcionar entre 400 K e 700 K. Essa máquina produz 5,0 kJ de energia mecânica para cada 9 kJ de calor fornecidos devido à queima do combustível.

Com base nesse caso hipotético, julgue os itens seguintes.

Uma máquina térmica opera entre duas fontes térmicas: a cada ciclo, ela toma 1200 J de uma fonte quente T_Q = 800 K e rejeita 1100 J em uma fonte fria T_F = 600 K.

O rendimento aproximado, em %, dessa máquina, é

Dilatação linear aplica-se apenas a corpos sólidos e se assume que esses corpos sofrem, em resposta a uma variação em sua temperatura, uma expansão ou retração em uma dimensão apenas.

Se o comprimento inicial de um corpo for de 300 m e se ele for aquecido de modo a causar um aumento de 250 K em sua temperatura, qual será, em m, seu comprimento final?

Dado Coeficiente de dilatação linear do corpo = 2.10^-3

Uma estufa é uma estrutura com paredes e telhado feitos de material transparente, como vidro. Em seu interior, plantas que requerem condições climáticas reguladas são cultivadas.

O calor proveniente do sol atravessa o vidro e aquece o interior da estufa, que se mantém aquecido durante a noite porque a

Uma substância pura apresenta as seguintes características:

- calor específico no estado líquido = 0,40 cal/g °C;

- temperatura de fusão = 10 °C;

- temperatura de ebulição = 70 °C;

- calor latente de vaporização = 80 cal/g.

Num frasco de capacidade térmica desprezível são colocados 10 g dessa substância à temperatura ambiente de 20 °C. Até que ocorra a vaporização completa dessa amostra da substância, uma fonte térmica deverá fornecer-lhe energia, em joules, de

Dado: 1 cal = 4,2 J

Um técnico resolveu fazer um barramento elétrico e, para economizar o cobre, fez um barramento bimetálico. A barra tinha 50 cm de comprimento, 10 cm de largura e 0,8 cm de espessura. Metade da espessura (0,4 cm) era de alumínio, excelente condutor elétrico, e coeficiente de dilatação linear de 23x10^-6 K^-1, e a outra metade era de aço de baixo carbono com boa resistência mecânica e coeficiente de dilatação linear de 13x10^-6 K^-1. Considere que os dois materiais estão intimamente unidos, não podendo soltar-se e que, durante o uso do barramento, a temperatura do lugar subiu de 25oC para 75oC.

Após análise da situação, o técnico constatou que o barramento

Um aparelho eletrodoméstico muito útil é a geladeira. O seu funcionamento se dá da seguinte forma: por meio de um motor, força-se a transferência de calor de um ambiente a baixa temperatura para outro ambiente a uma temperatura maior, resfriando-se os alimentos ali contidos e, conseqüentemente, aumenta-se o tempo em que ficarão armazenados sem perda de qualidade. Os recipientes comumente colocados dentro das geladeiras são de alumínio ou de plástico.

Julgue os itens a seguir a respeito do assunto abordado nesse texto, com base nos conceitos termodinâmicos envolvidos e considerando que os recipientes mencionados estejam dentro da geladeira há bastante tempo.

Um aparelho eletrodoméstico muito útil é a geladeira. O seu funcionamento se dá da seguinte forma: por meio de um motor, força-se a transferência de calor de um ambiente a baixa temperatura para outro ambiente a uma temperatura maior, resfriando-se os alimentos ali contidos e, conseqüentemente, aumenta-se o tempo em que ficarão armazenados sem perda de qualidade. Os recipientes comumente colocados dentro das geladeiras são de alumínio ou de plástico.

Julgue os itens a seguir a respeito do assunto abordado nesse texto, com base nos conceitos termodinâmicos envolvidos e considerando que os recipientes mencionados estejam dentro da geladeira há bastante tempo.