1) O documento contém 10 questões sobre conceitos de termodinâmica e calor, incluindo afirmações sobre calor, temperatura, escalas termométricas e dilatação térmica de materiais. 2) As questões abordam temas como a definição de temperatura absoluta, a relação entre agitação molecular e temperatura, propriedades de materiais bimetálicos e o uso de escalas termométricas. 3) Deve-se assinalar as alternativas corretas para cada questão de múltipla escolha.

1. Lista de exercícios para o provão 2ª Série do 4º Bimestre de 2014.
1ª) Marque as afirmações corretas sobre os conceitos de termologia:
( ) Calor é uma forma de energia.
( ) Calor é o mesmo que temperatura.
( ) A grandeza que permite informar se dois corpos estão em equilíbrio térmico é a
temperatura.
2ª) Lord Kelvin (título de nobreza dado ao célebre físico William Thompson, 1824-1907)
estabeleceu uma associação entre a energia de agitação das moléculas de um sistema e
a sua temperatura. Deduziu que a uma temperatura de -273,15 ºC, também chamada de
zero absoluto, a agitação térmica das moléculas deveria cessar. Considere um recipiente
com gás, fechado e de variação de volume desprezível nas condições do problema e, por
comodidade, que o zero absoluto corresponde a –273 ºC. Com essas informações,
marque a(s) afirmação(ões) correta(s).
( ) O estado de agitação é o mesmo para as temperaturas de 100 ºC e 100 K.
( ) À temperatura de 0 ºC o estado de agitação das moléculas é o mesmo que a 273 K.
( ) As moléculas estão mais agitadas a –173 ºC do que a –127 ºC.
( ) A -32 ºC as moléculas estão menos agitadas que a 241 K.
( ) A 273 K as moléculas estão menos agitadas que a 100 ºC.
3ª) (PUC-RJ) Podemos caracterizar uma escala absoluta de temperatura quando:
a) dividimos a escala em 100 partes iguais.
b) associamos o zero da escala ao estado de energia cinética mínima das partículas de
um sistema.
c) associamos o zero da escala ao estado de energia cinética máxima das partículas de
um sistema.
d) associamos o zero da escala ao ponto de fusão do gelo.
e) associamos o valor 100 da escala ao ponto de ebulição da água.
4ª) O texto a seguir foi extraído de uma matéria sobre congelamento de cadáveres para
sua preservação por muitos anos, publicada no jornal O Estado de S. Paulo de
21.07.2002. Após a morte clínica, o corpo é resfriado com gelo. Uma injeção de
anticoagulantes é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração,
espalhando-se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos naturais. O corpo é colocado
numa câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim
que atinge a temperatura de 76.89, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido,
onde fica de cabeça para baixo.

2. Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor
indicado de 76.89 esteja correto e que pertença a uma das escalas, Kelvin, Celsius ou
Fahrenheit, pode-se concluir que foi usada a escala:
a) Kelvin, pois trata-se de um resfriamento e, nesta escala, esse valor corresponde a uma
temperatura muito baixa.
b) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só pode ser medido
nessa escala.
c) Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de
temperatura.
d) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperaturas.
e) Celsius, por tratar-se de uma matéria publicada em língua portuguesa e essa ser a
unidade adotada oficialmente no Brasil.
5ª) É comum, no painel de informações das cabines dos aviões, estar registrada a
temperatura externa de duas maneiras: em graus Celsius e em Fahrenheit.
Assinale a alternativa com o gráfico que representa corretamente as temperaturas
registradas para o ar, no painel do avião, quando ele se desloca do topo das nuvens ao
solo.
6ª) Um estudante desenvolve um termômetro para ser utilizado especificamente em seus
trabalhos de laboratório.
Sua ideia é medir a temperatura de um meio fazendo a leitura da resistência elétrica

3. de um resistor, um fio de cobre, por exemplo, quando em equilíbrio térmico com esse
meio. Assim, para calibrar esse termômetro na escala Celsius, ele toma como referências
as temperaturas de fusão do gelo e de ebulição da água. Depois de várias medidas, ele
obtém a curva apresentada na figura.
Qual a equação que nos dá a correspondência entre a temperatura T, em °C, e a
resistência elétrica R, em Ω?
7ª) A lâmina bimetálica da figura abaixo é feita de aço (α= 2,4.10-5 ºC-1), lâmina de cima, e
do chumbo (α = 2,9.10-5 ºC-1), lâmina de baixo. Uma das partes não pode deslizar sobre a
outra e o sistema está engastado numa parede.
Se na temperatura ambiente (20 ºC) ela é horizontal, para que valores de temperatura
a lâmina se curvaria para cima e para baixo (α é o coeficiente de dilatação linear)?
8ª) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio (αAl = 24. 10-6 ºC-1) e uma haste
de aço (αaço = 12. 10-6 ºC-1), e todas inicialmente à mesma temperatura.
O sistema é, então, submetido a um processo de resfriamento, de forma que a variação
de temperatura é a mesma em todas as hastes. Podemos afirmar que, ao final do
processo de aquecimento, a figura formada pelas hastes estará mais próxima de um?
9ª) Nos ferros elétricos automáticos, a temperatura de funcionamento, que é previamente
regulada por um parafuso, é controlada por um termostato constituído de duas lâminas
bimetálicas de igual composição. Os dois metais que formam cada uma das lâminas têm
coeficientes de dilatação, α1 e α2, sendo o mais interno - α1 e o mais externo - α2. As duas
lâminas estão encurvadas e dispostas em contato elétrico, uma no interior da outra, como
indicam as figuras a seguir.

4. A corrente, suposta contínua, entra pelo ponto 1 e sai pelo ponto 2, conforme a figura 1,
aquecendo a resistência. À medida que a temperatura aumenta, as lâminas vão se
encurvando, devido à dilatação dos metais, sem interromper o contato. Quando a
temperatura desejada é alcançada, uma das lâminas é detida pelo parafuso, enquanto a
outra continua encurvando-se, interrompendo o contato entre elas, conforme a figura 2.
Com relação à temperatura do ferro regulada pelo parafuso e aos coeficientes de
dilatação dos metais das lâminas, o que é correto afirmar, quando menos apertamos o
parafuso?
10ª) (UFPR-PR) Um cientista está à procura de um material que tenha um coeficiente de
dilatação alto. O objetivo dele é produzir vigas desse material para utilizá-las como
suportes para os telhados das casas. Assim, nos dias muito quentes, as vigas
dilatar-se-iam bastante, elevando o telhado e permitindo uma certa circulação de ar pela
casa, refrescando o ambiente.
Nos dias frios, as vigas encolheriam e o telhado abaixaria, não permitindo a circulação de
ar. Após algumas experiências, ele obteve um composto com o qual fez uma barra. Em
seguida, o cientista mediu o comprimento L da barra em função da temperatura T e
obteve o gráfico a seguir:
Analisando o gráfico, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear do material
produzido pelo cientista vale?