Questões de Física - Termologia: Calorimetria

Travando o calor

    A Física moderna está possibilitando cada vez mais descobertas e desenvolvimento tecnológico. Um exemplo dessas possibilidades está sendo investigada na Universidade Nacional de Cingapura, onde pesquisadores estão utilizando o princípio da "simetria anti-paridade-tempo (APT)” para “travar”, em certa posição, o movimento da energia térmica de materiais mais quentes.

Fonte: Disponível em: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=calor-travado-lugar-sem-se-espalhar&id=01017019 0812#.XXlDli5KjIU. Acesso em: 10 de set. de 2019 [Adaptada].

Analise, com base na física clássica, as afirmações a seguir:

l - A energia interna de um corpo depende da sua temperatura.
ll - A energia térmica é propagada de uma extremidade para a outra de uma colher por meio da convecção térmica.
lll - Só pode ser chamado de calor a energia térmica em trânsito.
lV - O fluxo de energia térmica de um sistema para outro depende da diferença de temperatura entre esses sistemas.
V - A agitação das moléculas de um corpo influencia no valor de sua energia interna total.

A opção contendo apenas afirmações corretas é:

O coeficiente de dilatação térmica da gasolina é α = 1,2 x 10^-3 °C^-3. Esse coeficiente é muito maior que existe nos reservatórios dos postos de combustível.

Qual é o melhor horário, mais econômico, para abastecer um carro?

É possível calcular a quantidade de calor trocada em um sistema por meio da relação matemática: Q = m · c · ΔT. Essa relação é conhecida como a Equação Fundamental da Calorimetria e mostra que o calor trocado (Q) depende da massa (m), do calor específico (c) e da variação de temperatura do corpo (ΔT).

Sabendo que a massa da solução referida no texto é 100 g e considerando o calor específico como 1 cal/g · ºC, a quantidade de calor trocada nesse processo é

    Um fabricante de termômetros orienta em seu manual de instruções que o instrumento deve ficar três minutos em contato com o corpo para aferir a temperatura. Esses termômetros são feitos com o bulbo preenchido com mercúrio conectado a um tubo capilar de vidro.

De acordo com a termodinâmica, esse procedimento se justifica, pois é necessário que

Colocou-se certa massa de água a 80 ºC em um recipiente de alumínio de massa 420 g que estava à temperatura de 20 ºC. Após certo tempo, a temperatura do conjunto atingiu o equilíbrio em 70 ºC.

Considerando que a troca de calor ocorreu apenas entre a água e o recipiente, que não houve perda de calor para o ambiente e que os calores específicos do alumínio e da água sejam, respectivamente, iguais a 9,0 × 10² J/(kg ⋅ ºC) e 4,2 × 10³ J/(kg ⋅ ºC), a quantidade de água colocada no recipiente foi

A figura mostra um trocador de calor, cuja finalidade é propiciar a transferência de calor entre dois fluidos, no caso água e óleo, inicialmente a temperaturas diferentes.

Suponha que a água possua temperatura inicial de 20 °C, flua pelo equipamento na razão de 100 kg/min e saia com temperatura de 40 °C. Admita que o óleo entre no equipamento a 90 °C, flua na razão de 105 kg/min e saia a 50 ºC.

Considerando que o calor específico da água seja 4,2 × 10³ J/(kg ⋅ °C) e desprezando as perdas de calor dos fluidos para as diversas partes do equipamento, o calor específico do óleo vale