Física Propagação de calor e termodinâmica
Questões de propagação de calor e termodinâmica
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1
Transfere calor através de um material sólido
Convecção
Irradiação
Condução
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Envolve o movimento de um fluido (líquido ou gas)
Convecção
Condução
Irradiação
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Calor através de ondas eletromagnéticas
Condução
Convecção
Irradiação
4
Qual forma de propagação de calor, o exemplo a seguir mostra "água em uma panela, sendo esquentada"
Convecção
Condução
Irradiação
5
Qual forma de propagação de calor do exemplo a seguir "barra de metal sendo aquecida"
Irradiação
Convecção
Condução
6
Qual propagação de calor melhor descreve essa situação "Gabriela sentiu muito calor, após caminhar em uma rua sem sombra, onde a luz solar prevalecia"
Convecção
Condução
Irradiação
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Verifique se a afirmação é verdadeira ou falsa "a melhor posição para colocar um ar condicionado é no alto do ambiente, pois o ar frio é leve e consegue se espalhar com facilidade no ambiente"
Verdadeiro
Falso
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Roupas de frio, funcionam como isolantes térmicos pois
Impede que o calor corporal saia
Aquece o indivíduo
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Conceito básico de Isotérmica
Pressão constante
Temperatura constante
Calor constante
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Conceito básico de isobárica
Calor constante
Pressão constante
Volume constante
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Conceito básico de isocorica/isovolumetrica
Volume constante
Calor constante
Temperatura constante
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Conceito básico de Adiabática
Calor constante
Volume constante
Pressão constante
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As transformações 1 e 2, denominam-se, respectivamente:
isométrica e isobárica
Adiabática isobárica
isobárica e isométrica.
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Um cilindro dotado de um êmbolo contém aprisionado em seu interior 150 cm³ de um gás ideal à temperatura controlada de 22˚C e à pressão de 2 Pa. Considere que o êmbolo do cilindro pode ser movido por uma força externa, de modo que o gás seja comprimido a um terço de seu volume inicial, sem, contudo, variar a sua temperatura. Nessas condições, determine em Pascal (Pa) a nova pressão à qual o gás estará submetido.
2
6
9
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Homens como Clapeyron, Boyle, Mariotte, Gay Lussac, van der Walls, entre outros, desenvolveram importantes estudos envolvendo as propriedades de gases. O comportamento de gases reais se aproxima de gases ideais em condições de baixas pressões, bem como para gases contidos em um grande volume e gases mantidos a altas temperaturas. Considere que, numa experiência de laboratório, um recipiente de volume V, totalmente fechado, contendo 1 mol de um gás ideal sob uma pressão de 4,0 atm, é submetido a uma expansão à temperatura constante e igual a 127 ˚C, e que o comportamento desse gás seja o de um gás ideal, conforme mostra o gráfico.
2,6atm
4,0atm
1,0atm
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4) O gráfico abaixo mostra a variação da energia interna de um gás ideal que sofreu uma transformação à pressão constante de P = 120 N/m². A quantidade de calor recebida pelo gás durante o processo foi de 800 joules.
560J
260J
300J
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Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor, a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno. No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima. Quais são esses mecânicos respectivamente?
Irradiação e convecção
Ambas são irradiação
Convecção e irradiação
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Um isolamento térmico eficiente é um constante desafio a ser superado para que o homem possa viver em condições extremas de temperatura. Para isso, o entendimento completo dosmecanismos de troca de calor é imprescindível. E m cada uma das situações descritas a seguir, você deve reconhecer o processo de troca de calor envolvido. Na ordem, os processos de troca de calor utilizados para preencher as lacunas corretamente são: I. As prateleiras de uma geladeira doméstica são grades vazadas, para facilitar fluxo de energia térmica até o congelador por _____________________. II. O único processo de troca de calor que pode ocorrer no vácuo é por _____________________. III. Em uma garrafa térmica, é mantido vácuo entre as paredes duplas de vidro para evitar que o calor saia ou entre por _____________________.
Convecção, condução, radiação
Radiação, condução, convecção
Convecção, radiação, condução
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Considere a transformação cíclica de um gás perfeito representada no gráfico. A variação da energia interna e o trabalho em cada ciclo são, respectivamente, iguais a:
0 e 900J
900J e 0
0 e 0
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Em dias com baixas temperaturas, as pessoas utilizam casacos ou blusas de lã com o intuito de minimizar a sensação de frio. Fisicamente, esta sensação ocorre pelo fato de o corpo humano liberar calor, que é a energia transferida de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles. A utilização de vestimenta de lã diminui a sensação de frio, porque:
está em contato direto com o corpo humano, facilitando a transferência de calor por condução.
possui a propriedade de gerar calor.
diminui a taxa de transferência de calor do corpo humano para o meio externo.
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Qual é a primeira lei da termodinâmica?
Trabalho= Q1 - Q2
Q=∆u + trabalho
N= Eútil/Etotal
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Para que serve a primeira lei da termodinâmica
Aplica o principio de conservação de energia, a sistemas em que a transferência de energia para dentro e para fora do sistema, se da pela transferência de calor, e pela realização de calor
Serve para determinar a quantidade de pressão aplicado a um sistema, para que no final haja uma realização de trabalho neutra
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Qual a segunda Lei da termodinâmica?
A segunda lei da termodinâmica versa sobre a transferência de calor em máquinas térmicas.
A segunda lei da termodinâmica versa sobre aplicação de calor somente em sistemas abertos
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Em uma aula experimental de calorimetria, uma professora queimou 2,5 g de castanha-de-caju crua para aquecer 350 g de água, em um recipiente apropriado para diminuir as perdas de calor. Com base na leitura da tabela nutricional a seguir e da medida da temperatura da água, após a queima total do combustível, ela concluiu que 50% da energia disponível foi aproveitada. O calor específico da água é 1 cal g−1 °C−1, e sua temperatura inicial era de 20 °C Qual foi a temperatura da água, em grau Celsius, medida ao final do experimento?
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25
70
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As especificações de um chuveiro elétrico são: potência de 4000 W, consumo máximo mensal de 21,6 kWh e vazão máxima de 3L/min. Em um mês, durante os banhos, esse chuveiro foi usado com vazão máxima, consumindo o valor máximo de energia especificado. O calor específico da água é de 4200 J/(kg ºC) e sua densidade é igual a 1kg/L. A variação da temperatura da água usada nesses banhos foi mais próxima de
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19
37
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Uma quantidade de 400 g de água a 30oC se encontra dentro de um calorímetro ideal de capacidade térmica desprezível. Calcule, em g, a quantidade mínima de gelo a 0oC que deve ser adicionada à água de modo a que, ao atingir o equilíbrio, o sistema contenha água a 0ºC Dados: densidade da água = 1,0 g/cm3 calor específico da água = 1,0 cal/(g.oC ) calor latente de fusão da água L = 80 cal/g
400
200
150
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Lei geral dos gases perfeitos
P.V.N.T
Po.Vo/to =PV/T
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Equação de Clayperon
p.v.t.r
PV/T= N.R
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O que é o ciclo de carnot
É um ciclo hipotético, no qual uma máquina térmica alcançaria seu mínimo rendimento
É um ciclo hipotético, no qual uma máquina térmica alcançaria seu máximo rendimento
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Como é composto o gráfico do ciclo de carnot
É composto por quatro transformações, sendo duas isotérmicas e duas adiabáticas
É composto por quatro transformações, todas elas isotérmicas, pois o ciclo tem rendimento máximo
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Fórmula ciclo de carnot
Q2/Q1 = T2/T1
pvt/po vo = to
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Em relação ao ciclo de carnot, quando a questão não fornecer o Q(quantidade de calor) como deve ser a substituição da fórmula
N= 1-t2/t1
A questão obrigatoriamente tem que fornecer o valor de Q
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Quando a questão não fornecer o valor de t no ciclo de carnot, qual deve ser a substituição
N= 1- Q2/Q1
A questão sempre deve fornecer o valor de T
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Identifique se a afirmativa é verdadeira ou falsa "Uma máquina térmica, consegue ter 100% de rendimento, se sua potência for alta"
Falso
Verdadeiro
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Vai tirar 10 amanhã?
Não
Sim
