Lista de Temperatura e Calor - Ufersa
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Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral Rural do Semi‐Árido – UFERSA<br />
Pro‐Reitoria <strong>de</strong> Graduação – PROGRAD<br />
Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia<br />
Disciplina: Ondas e Termodinâmica<br />
Professora: Subênia Me<strong>de</strong>iros<br />
<strong>Lista</strong> <strong>de</strong> <strong>Temperatura</strong> e <strong>Calor</strong><br />
1. Dois copos cheios <strong>de</strong> água, A e B, estão inicialmente à mesma temperatura. A<br />
temperatura da água no copo A aumentou em 10 ºF, e a temperatura da água no copo B<br />
diminuiu em 10 K. Após essas variações <strong>de</strong> temperatura. Qual dos copos <strong>de</strong> água<br />
apresenta a temperatura mais alta? Explique.<br />
2. a) Calcule a única temperatura em que as escalas <strong>de</strong> Fahrenheit e Celsius coinci<strong>de</strong>m. b)<br />
Calcule a única temperatura em que as escalas <strong>de</strong> Fahrenheit e Kelvin coinci<strong>de</strong>m.<br />
3. Uma barra metálica me<strong>de</strong> 40,125 cm <strong>de</strong> comprimento a 20 ºC e 40,148 cm a 45 ºC.<br />
Calcule o coeficiente <strong>de</strong> dilatação linear médio nesse intervalo <strong>de</strong> temperatura.<br />
4. O diâmetro externo <strong>de</strong> um pote <strong>de</strong> vidro e o diâmetro interno <strong>de</strong> sua tampa <strong>de</strong> ferro<br />
me<strong>de</strong>m ambos 725 mm à temperatura ambiente. Qual será o tamanho da folga entre a<br />
tampa e o pote se a tampa for colocada sob água quente até que a temperatura suba para<br />
50 ºC sem alterar a temperatura do vidro?<br />
5. Um cilindro <strong>de</strong> cobre está inicialmente a 20 ºC. Em que temperatura seu volume torna‐se<br />
0,150% maior do que a 20 ºC?<br />
6. A <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água é 999,73 kg/m 3 a uma temperatura <strong>de</strong> 10 ºC, e 958,38 kg/m 3 à<br />
temperatura <strong>de</strong> 100 ºC. Calcule o coeficiente <strong>de</strong> expansão volumétrico médio da água<br />
nesse intervalo <strong>de</strong> temperatura.<br />
7. A temperatura <strong>de</strong> um prego aumenta quando é cravado em uma placa. Supondo que 60%<br />
da energia cinética fornecida por um martelo <strong>de</strong> 1,80 kg com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 7,80 m/s seja<br />
transformada em calor para aquecer o prego, e que não exista fluxo <strong>de</strong> calor para fora do<br />
prego, qual seria o aumento da temperatura <strong>de</strong> um prego <strong>de</strong> 8,0 g <strong>de</strong> alumínio <strong>de</strong>pois que<br />
ele recebesse <strong>de</strong>z batidas?<br />
8. Durante uma corrida, um estudante <strong>de</strong> 70 kg gera uma energia térmica a uma taxa <strong>de</strong><br />
1200 W. Para manter a temperatura do corpo constante e igual a 37 ºC, essa energia <strong>de</strong>ve<br />
ser removida pela transpiração ou por outros mecanismos. Caso esses mecanismos<br />
falhem e o calor não possa ser removido do corpo do estudante, durante quanto tempo o<br />
estudante po<strong>de</strong>ria correr antes que ocorra um dano irreversível a seu corpo? (As<br />
estruturas das proteínas no corpo são irreversivelmente danificadas quando a<br />
temperatura do corpo passa <strong>de</strong> 44 ºC. O calor específico <strong>de</strong> um corpo humano típico é<br />
igual a 3480 J/kg.K)<br />
9. Qual é o calor total necessário para converter 12,0 g <strong>de</strong> gelo a ‐10 ºC em vapor d’água a<br />
100 ºC? Dê sua resposta em joules e em calorias.<br />
10. Qual é o calor transferido pêra sua pele quando ela recebe calor liberado a) por 25,0 g <strong>de</strong><br />
vapor d’água inicialmente a 100 ºC, quando ele esfria até atingir a temperatura da pele<br />
(34 ºC)? b) por 25,0 g <strong>de</strong> água inicialmente a 100 ºC quando ela esfria até atingir 34 ºC? c)
o que você po<strong>de</strong> concluir acerca da intensida<strong>de</strong> relativa <strong>de</strong> queimadura causada por água<br />
quente e da queimadura causada por vapor d’água?<br />
11. Uma panela com um fundo <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> espessura igual a 8,50 mm está em repouso sobre<br />
um fogão quente. A área da base da panela é 0,150 m 2 . A água no interior da panela está<br />
a 100 ºC, e são vaporizados 0,390 kg <strong>de</strong> água a cada 3,0 min. Calcule a temperatura da<br />
superfície inferior da panela que está em contato com o fogão.<br />
12. Uma janela panorâmica tem dimensões <strong>de</strong> 1,40 m x 3,50 m e é feita <strong>de</strong> vidro com 5,20<br />
mm <strong>de</strong> espessura. Em um dia <strong>de</strong> inverno, a temperatura exterior é ‐20 ºC, enquanto a<br />
temperatura interior é confortável: 19,5 ºC. a) Qual a taxa <strong>de</strong> perda <strong>de</strong> calor por condução<br />
pela janela? B) Qual seria a taxa <strong>de</strong> perda <strong>de</strong> calor se você cobrisse a janela com uma<br />
camada <strong>de</strong> papel <strong>de</strong> 0,750 mm <strong>de</strong> espessura (condutivida<strong>de</strong> térmica igual a 0,0500)?