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