Um termômetro digital, localizado em uma praça da Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 ºF (lembre-se de que 100 ºC corresponde à 212 ºF e 0 ºC à 32 ºF). Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a

a) –5 °C   

b) –10 °C   

c) –12 °C   

d) –27 °C   

 

RESOLUÇÃO

Usando a equação de conversão entre as escalas Celsius e Fahrenheit:

$$\frac{T_C}{5}=\frac{T_F – 32}{9} \Rightarrow T_C = 5 \cdot \frac{T_F – 32}{9} = 5 \cdot \frac{10,4 – 32}{9}\Rightarrow $$ $$T_C = -12 ^oC$$

 

Um recipiente cilíndrico, de vidro, de 500 mL está completamente cheio de mercúrio, a temperatura de 22 ºC. Esse conjunto foi colocado em um freezer a – 18 ºC e, após atingir o equilíbrio térmico, verificou-se um

 

a) transbordamento de 3,4 mL de mercúrio.   

b) transbordamento de 3,8 mL de mercúrio.   

c) espaço vazio de 3,4 mL no recipiente.   

d) espaço vazio de 3,8 mL no recipiente.   

Dados – Constantes físicas:

Coeficiente de dilatação linear do vidro: $$\gamma _V = 1,0 \cdot {{10^{-5}} ^{o} C}^{-1} $$ .

Coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio: $$\gamma _{Hg} = 0,20 \cdot {{10^{-3}} ^{o} C}^{-1} $$ .

RESOLUÇÃO

Usando a equação da variação do volume aparente:

$$ \Delta V_{ap} = \Delta V_{Hg} – \Delta V_{vidro} \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = V_o \cdot \gamma _{Hg} \cdot \Delta \theta – V_o \cdot \gamma _{vidro} \cdot \Delta \theta \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = V_o \cdot ( \gamma _{Hg} – \gamma _{vidro} ) \cdot \Delta \theta \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = 500 \cdot (0,2 \cdot 10^{-3} – 3 \cdot 10^{-5}) \cdot (-18-22) \Rightarrow$$ $$ \Delta V_{ap} = 3,4mL$$

 

Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0 cal por minuto. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de 20,0 °C em 20,0 min.

Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g °C)?

a) 0,0125   

b) 0,25   

c) 5,0   

d) 2,5   

 

Lembrando que potência é a razão entre energia pelo tempo e que a energia flui na forma de calor, temos:

$$ P=\frac{Q}{\Delta t} = \frac{m \cdot c \cdot \Delta \theta}{\Delta t} \Rightarrow $$ $$c=\frac{P \cdot \Delta t}{m \cdot \Delta \theta} = \frac{50 \cdot 20}{200 \cdot 20} \Rightarrow $$ $$c=0,25cal/(g \cdot ^oC)$$