Livro 1 - Mat e Nat-211-216

Prévia do material em texto

54
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologias Física III
Anual – Volume 1
Exercícios de Fixação
01. (UFPR) Vários turistas frenquentemente têm tido a oportunidade 
de viajar para países que utilizam a escala Fahrenheit como 
referência para medidas da temperatura. Considerando que 
quando um termômetro graduado na escala Fahrenheit 
assinala 32 ºF, essa temperatura corresponde ao ponto de 
gelo, e quando assinala 212 ºF, trata-se do ponto de vapor. 
Em um desses países, um turista observou que um termômetro 
assinalava temperatura de 74,3 ºF. Assinale a alternativa que 
apresenta a temperatura, na escala Celsius, correspondente à 
temperatura observada pelo turista.
A) 12,2 ºC. B) 18,7 ºC.
C) 23,5 ºC. D) 30 ºC.
E) 33,5 ºC.
02. (Fatec) Construiu-se um alarme de temperatura baseado em 
uma coluna de mercúrio e em um sensor de passagem, como 
sugere a fi gura a seguir.
LASER DETETOR
Hg
H
nível
A altura do sensor óptico (par laser/detetor), em relação ao nível H,
pode ser regulada de modo que, à temperatura desejada, 
o mercúrio, subindo pela coluna, impeça a chegada de luz 
ao detetor, disparando o alarme. Calibrou-se o termômetro 
usando os pontos principais da água e um termômetro auxiliar, 
graduado na escala centígrada, de modo que a 0 °C a altura 
da coluna de mercúrio é igual a 8 cm, enquanto a 100 °C a 
altura é de 28 cm. A temperatura do ambiente monitorado não 
deve exceder 60 °C. O sensor óptico (par laser/detetor) deve, 
portanto, estar a uma altura de
A) H = 20 cm 
B) H = 10 cm
C) H = 12 cm 
D) H = 6 cm
E) H = 4 cm
03. (Fepar) Leia o texto que se segue e depois julgue as afi rmativas.
Re
pr
od
uç
ão
/F
ep
ar
MERCÚRIO SERÁ PROIBIDO EM PRODUTOS PARA SAÚDE
 Termômetros e medidores de pressão corporal com coluna 
de mercúrio serão proibidos depois de 1º de janeiro de 2019. 
A medida é resultado da Convenção de Minamata. O impacto 
da contaminação do meio ambiente por mercúrio está ligada 
diretamente aos riscos provocados pela exposição ao mercúrio 
para a saúde humana.
Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br>. 
Acesso em: 28 jun. 2018. Adaptado. 
( ) Como a temperatura de um corpo está relacionada ao 
grau de agitação de suas moléculas, podemos afi rmar 
que as escalas Celsius e Fahrenheit são relativas, uma vez 
que elas não atribuem valor zero ao estado de agitação 
molecular mais baixo. 
( ) A cidade de Curitiba é conhecida por apresentar grande 
variação de temperatura durante o dia. Em um dia de 
inverno, por exemplo, a variação pode ocorrer de –1 ºC 
a 18 ºC. Essa variação na escala Fahrenheit e na escala 
absoluta corresponde respectivamente a 34,2 ºF e 19 K. 
( ) Considere a seguinte situação: em uma escala arbitrária A, 
os estados térmicos referentes ao ponto de fusão do gelo 
e de ebulição da água são respectivamente 20 ºA e 70 ºA. 
Nesses estados, os respectivos comprimentos (h) de uma 
coluna de mercúrio são 8,5 cm e 28 cm. Em tais condições, 
a equação da temperatura em função do comprimento 
da coluna de mercúrio é dada por h A= + ⋅35 19 5
50
,
.
θ
 
( ) Durante a Convenção de Minamata, dois cientistas 
de diferentes regiões consultam a temperatura de seu 
país naquele instante por meio de um aplicativo de 
celular. O cientista brasileiro informa 24 ºC enquanto o 
norte-americano informa 75,2 ºF. Em uma comparação, os 
cientistas concluem que essas temperaturas são equivalentes. 
( ) Um aluno empolgado com a história dos termômetros 
resolveu criar sua própria escala termométrica. Para isso, 
escolheu para ponto de fusão da água 10 ºX e para 
ponto de ebulição 130 ºX. Sabendo que os infectologistas 
estabelecem valores acima de 37,8 ºC para caracterizar 
estado de febre, esse valor na escala do aluno corresponde 
a aproximadamente 58,36 ºX.
04. (PUC-SP) No LHC (Grande Colisor de Hadrons), as partículas 
vão correr umas contra as outras em um túnel de 27 km de 
extensão, que tem algumas partes resfriadas a –271,25 ºC. 
Os resultados oriundos dessas colisões, entretanto, vão seguir 
pelo mundo todo. A grade do LHC terá 60 mil computadores. 
O objetivo da construção do complexo franco-suíço, 
que custou US$ 10 bilhões e é administrado pelo Cern 
(Organização Europeia de Pesquisa Nuclear, na sigla em francês), 
é revolucionar a forma de se enxergar o Universo.
Re
pr
od
uç
ão
/P
U
C
-S
P
Salvatore di Nolfi /Efe Ímã gigantesco é instalado
em uma das cavernas do LHC (Grande Colisor
de Hádrons), a máquina mais poderosa do mundo.
Disponível em: <www1.folha.uol.com.br/>.
Publicada em: 09/09/2008.
Consultada em: 05/04/2010.
55
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologiasFísica III
Anual – Volume 1
A temperatura citada no texto, expressa nas escalas Fahrenheit 
e Kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de: 
A) –456 e 544 
B) –456 e 2
C) 520 e 544 
D) 520 e 2
E) –456 e –2
05. Roberto, empolgado com as aulas de Física, decide construir 
um termômetro que trabalhe com uma escala escolhida por 
ele, a qual chamou de escala R. Para tanto, defi niu –20 ºR como 
ponto de fusão do gelo e 80 ºR como temperatura de ebulição 
da água, sendo estes os pontos fi xos desta escala. Sendo R a 
temperatura na escala criada por Roberto e C a temperatura na 
escala Celsius, e considerando que o experimento seja realizado 
ao nível do mar, a expressão que relaciona corretamente as 
duas escalas será:
A) C = R – 20
B) C = R + 20
C) C
R= + 20
2
D) C
R= − 20
2
06. (UFU) Um estudante monta um dispositivo termométrico 
utilizando uma câmara, contendo um gás, e um tubo capilar, 
em formato de “U”, cheio de mercúrio, conforme mostra a 
fi gura. O tubo é aberto em uma das suas extremidades, que 
está em contato com a atmosfera. 
Mercúrio
Câmara com gás
Altura
h
Inicialmente a câmara é imersa em um recipiente contendo 
água e gelo em fusão, sendo a medida da altura h da coluna 
de mercúrio (fi gura) de 2 cm. Em um segundo momento, 
a câmara é imersa em água em ebulição e a medida da altura 
h da coluna de mercúrio passa a ser de 27 cm. O estudante, 
a partir dos dados obtidos, monta uma equação que permite 
determinar a temperatura do gás no interior da câmara (q), 
em graus Celsius, a partir da altura h em centímetros. 
(Considere a temperatura de fusão do gelo 0 ºC e a de ebulição 
da água 100 ºC). Assinale a alternativa que apresenta a equação 
criada pelo estudante. 
A) q = 2h 
B) θ =
27
2
h
C) q = 4h – 8 
D) q = 5h2 – 20
07. (Unaerp-SP) Durante um passeio em outro país, um médico, 
percebendo que seu filho está “quente”, utiliza um 
termômetro com escala Fahrenheit para medir a temperatura. 
O termômetro, após o equilíbrio térmico, registra 98,6 ºF. 
O médico, então:
A) deve correr urgente para hospital mais próximo, o garoto 
está mal, 49,3 ºC.
B) não se preocupa, ele está com 37 ºC. Manda o garoto 
brincar e, mais tarde, mede novamente sua temperatura.
C) fi ca preocupado, ele está com 40 ºC. Então lhe dá para 
ingerir uns quatro comprimidos de antitérmico.
D) faz os cálculos e descobre que o garoto está com 32,8 ºC.
E) fi ca preocupado, ele está com 39 ºC. Dá um antitérmico 
ao garoto e coloca na cama sob cobertores.
08. (IFSUL) Em um recipiente com água, dois termômetros 
determinam, simultaneamente, a temperatura, sendo um 
deles graduado em graus Fahrenheit e o outro em graus 
Celsius. A diferença entre as leituras dos dois termômetros 
é 100,0. 
Com base nas informações fornecidas, é correto afi rmar 
que a temperatura da água contida no recipiente, em graus 
Fahrenheit, é 
A) 85,0 
B) 185,0 
C) 100,0 
D) 180,0 
09. (IFSUL) Ao atender um paciente, um médico verifi ca que, 
entre outros problemas, ele está com temperatura de 
37,5 ºC e deixa-o em observação no posto de saúde. 
Depois de uma hora, examina-o novamente, medindo a 
temperatura e observa que ela aumentou 2 ºC. O valor 
dessa variação de temperatura, na escala Fahrenheit, 
e a temperatura fi nal, na escala Kelvin, são respectivamente 
iguais a
A) 3,6 ºF e 233,5 K. 
B) 35,6 ºF e 312,5 K.
C) 35,6 ºF e 233,5 K. 
D) 3,6 ºF e 312,5 K.
10. Comparandotermicamente um iceberg e uma xícara de café, 
pode-se concluir corretamente que
A) há mais energia na xícara de café do que no iceberg, 
porque a temperatura do café é bem maior do que a 
temperatura do iceberg, e todas as demais informações 
seriam mera especulação.
B) no café, tanto a energia cinética por molécula quanto a 
energia total são maiores devido ao valor da temperatura, 
o que pode ser justifi cado matematicamente.
C) na xícara de café, uma molécula tem, em média, mais 
energia cinética do que uma molécula do iceberg, 
contudo, no total, há mais energia no iceberg.
D) é impossível fazer qualquer aval iação acerca da 
quantidade de energia do café e do iceberg, uma vez que 
não se pode fazer uma estimativa nem das temperaturas 
nem das quantidades.
56
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologias Física III
Anual – Volume 1
Exercícios Propostos
01. Assinale a afi rmativa correta acerca do conceito de temperatura.
A) A temperatura de um objeto é a energia total contida nele.
B) A temperatura de um objeto é proporcional à energia 
potencial média das moléculas.
C) A temperatura de um objeto é proporcional à energia 
cinética total das moléculas.
D) A temperatura de um objeto é proporcional à energia 
cinética média de uma molécula.
02. Um copo contém 300 mL de água e um balde 2 L de água à 
temperatura ambiente de 25 ºC. Qual dos dois possui maior 
energia cinética média por molécula? Qual dos dois possui 
maior energia interna?
03. (PUC-RJ/2010) Temperaturas podem ser medidas em graus 
Celsius (ºC) ou Fahrenheit (ºF). Elas têm uma proporção linear 
entre si. Temos: 32 ºF = 0 ºC; 20 ºC = 68 Fº. Qual a temperatura 
em que ambos os valores são iguais?
A) 40 B) –20
C) 100 D) –40
E) 0
04. (Unifesp) 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 fl uido especial 
é bombeado para o coração, espalhando-se pelo corpo e 
empurrando para fora os fl uidos naturais. O corpo é colocado 
numa câmara com gás nitrogênio, onde os fl uidos endurecem 
em vez de congelar. Assim que atinge a temperatura de –321º, 
o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde 
fi ca de cabeça para baixo.”
Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. 
Considerando que o valor indicado de –321º 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 trabalho científi co e esta é a 
unidade adotada pelo Sistema Internacional.
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 temperatura.
E) Celsius, por tratar-se de uma matéria publicada em língua 
portuguesa e essa ser a unidade adotada ofi cialmente no 
Brasil.
05. O processo de adaptação consiste na capacidade do ser humano 
de criar soluções diante das adversidades, permitindo sua 
sobrevivência desde os trópicos, cuja temperatura média é de 
20 ºC, às regiões polares, onde termômetros atingem 
temperaturas próximas a –40 ºC.
 Considerando os valores anteriores, a variação em módulo 
temperatura na escala Kelvin, corresponde a: 
A) 20 
B) 40 
C) 60 
D) 80 
06. Assinale a alternativa correta em relação às escalas de 
temperatura.
A) Faz-se a transformação dos valores de temperatura nas mais 
diversas escalas com as mesmas relações matemáticas com 
as quais se convertem variações de temperatura.
B) Um aumento de 100 graus Celsius equivale a um aumento 
de 212 graus Fahrenheit.
C) A temperatura de 100 graus Celsius equivale a 100 Kelvin.
D) Um aumento de 1 grau Celsius na temperatura de um corpo 
é maior que o aumento de 1 grau Fahrenheit.
07. (PUC-PR/2010) Dona Maria do Desespero tem um filho 
chamado Pedrinho, que apresentava os sintomas característicos 
da gripe causada pelo vírus H
1
N
1
: tosse, dor de garganta, dor 
nas articulações e suspeita de febre. Para saber a temperatura 
corporal do fi lho, pegou seu termômetro digital, entretanto, 
a pilha do termômetro tinha se esgotado. Como segunda 
alternativa, resolveu utilizar o termômetro de mercúrio da vovó, 
porém, constatou que a escala do termômetro tinha se apagado 
com o tempo, sobrando temperatura mínima da escala 35 ºC 
e a temperatura máxima de 42 ºC.
Lembrou-se, então, de suas aulas de Termometria do Ensino 
Médio. Primeiro, ela mediu a distância entre as temperaturas 
mínima e máxima e observou h = 10 cm. Em seguida, colocou 
o termômetro embaixo do braço do fi lho, esperou o equilíbrio 
térmico e, com um a régua, mediu a altura da coluna de mercúrio 
a partir da temperatura de 35 ºC, ao que encontro h = 5 cm.
Com base no texto, assinale a alternativa correta.
A) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 
38,5 ºC.
B) Pedrinho não estava com febre, pois sua temperatura era 
de 36,5 ºC.
C) Uma variação de 0,7 ºC corresponde a um deslocamento 
de 0,1 cm na coluna de mercúrio.
D) Se a altura da coluna de mercúrio fosse h = 2 cm, a 
temperatura correspondente seria de 34 ºC.
E) Não é possível estabelecer uma relação entre a altura da 
coluna de mercúrio com a escala termométrica.
08. (Cesgranrio) Com o objetivo de recalibrar um velho termômetro 
com a escala totalmente apagada, um estudante o coloca em 
equilíbrio térmico, primeiro, com gelo fudente e, depois, com 
água em ebulição sob pressão atmosférica normal. Em cada 
caso, ele anota a altura atingida pela coluna de mercúrio: 10,0 cm 
e 30,0 cm, respectivamente, medida sempre a partir do centro do 
bulbo. A seguir, ele espera que o termômetro entre em equilíbrio 
térmico com o laboratório e verifi ca que, nesta situação a altura 
da coluna de mercúrio é de 18,0 cm. Qual a temperatura do 
laboratório na escala Celsius deste termômetro?
� (cm)
30
18
10
?
0
θ g
θ g
θ v
θ v
θ (ºC)
A) 20 ºC 
B) 30 ºC
C) 40 ºC 
D) 50 ºC
E) 60 ºC
57
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologiasFísica III
Anual – Volume 1
09. A respeito de um termômetro de mercúrio, cuja haste é feita de 
algum material transparente rígido (ou sólido), o que se pode 
afi rmar corretamente?
A) Ele tem como grandeza termométrica o comprimento 
da coluna de mercúrio, a qual varia com a temperatura, 
independentemente do material de que seja feita a haste.
B) Ele tem como grandeza termométrica o comprimento da 
coluna de mercúrio, a qual varia com a temperatura. Contudo, 
caso o material da haste variasse com a mesma taxa do 
mercúrio, não seria exequível.
C) Ele tem como grandeza termométrica o comprimento da 
coluna de mercúrio, a qual varia com a temperatura, em 
função exclusiva do coefi ciente de dilatação do material de 
que seja feita a haste.
D) Ele tem como grandeza termométrica o volume do 
mercúrio, o qual varia com a temperatura, tendo seu valor 
corretamente medido, independentemente do material de 
que seja feita a haste.
10. A respeito da utilização adequada do termômetro, marque a 
opção incorreta.
A) Para que a temperatura de um corpo seja corretamente 
aferida pelo termômetro, este e aquele devem estar isolados 
termicamente para que possam atingir o equilíbrio térmico.
B) Em um dia ensolarado um termômetro situado no exterior 
de uma casa marca uma temperatura maior do que a do ar, 
porque está interagindo também com o sol, ou seja, não 
está isolado, em contato térmico apenas com o ar.
C) Ao medir a temperatura do corpo humano com um 
termômetro de mercúrio, é preciso esperar algum tempo 
para que seja atingido o equilíbrio térmico e, assim, a 
temperatura do termômetro seja a mesma do corpo.
D) É possível utilizar um termômetro de mercúrio para medir a 
temperatura dos objetos a distância, porque a proximidade, 
nesse caso, é irrelevante,podendo ser utilizadas as ondas 
eletromagnéticas para aferir a temperatura.
11. Assinale a alternativa que relaciona corretamente temperatura 
e energia.
A) O valor da energia cinética média por molécula de um corpo é 
diretamente proporcional à temperatura independentemente 
da escala utilizada para fazer-se a aferição.
B) O grau de agitação das moléculas refere-se exclusivamente à 
velocidade com que as moléculas se movimentam no interior do 
corpo, não sendo necessário conhecer a massa dessas partículas.
C) A energia interna de um corpo, independentemente do 
estado físico, é exclusivamente relacionada ao movimento 
das moléculas e à massa molecular, integrando a energia 
potencial total das partículas.
D) A energia cinética média por molécula é diretamente 
proporcional à temperatura medida em Kelvin, e o aumento 
da energia potencial das moléculas pode provocar a 
mudança no estado físico.
12. Joule, enquanto passeava com sua esposa nas proximidades de 
uma catarata, teve a ideia de investigar a temperatura da água 
no topo da queda d’água e na base. O que ele constatou?
A) Joule constatou que a temperatura era igual em ambos os 
casos porque a água está em equilíbrio térmico, e nenhuma 
transformação ocorreu durante o movimento ao longo da queda.
B) Joule constatou que a temperatura na base era maior do que no 
topo porque, na queda, a energia potencial se transforma em 
cinética e, ao colidir na base, transforma-se em energia térmica.
C) Joule constatou que a temperatura no alto era menor devido 
a fenômenos atmosféricos e à queda de pressão, afetando 
as temperaturas de fusão e de ebulição da água.
D) Joule constatou que a temperatura da água no alto era maior 
devido à existência de também maior energia potencial, 
a qual interfere diretamente no valor do grau de agitação 
das moléculas.
13. Acerca da temperatura de um gás, é possível afirmar 
corretamente que
A) a temperatura em qualquer escala representa o valor da 
energia cinética das moléculas do gás e uma temperatura 
negativa representaria o movimento retrógrado das 
moléculas em relação ao eixo x.
B) aumentando a temperatura, as moléculas ficam mais 
agitadas, ou seja, com maior velocidade, colidindo com mais 
força com as paredes do recipiente de volume constante e, 
por isso, aumentando a pressão.
C) a temperatura de um gás está relacionada apenas ao 
estado físico, não havendo relação alguma entre as 
colisões das moléculas e o valor da pressão exercida por 
elas nas paredes do recipiente.
D) não é possível construir um termômetro que utilize como 
grandeza termométrica a pressão de um gás, porque não 
há relação direta entre a pressão e a temperatura de forma 
que se possa equacioná-la.
14. (Fatec) Ao aferir-se um termômetro mal construído, verifi cou-se 
que os pontos 100 ºC e 0 ºC de um termômetro correto 
correspondiam, respectivamente, a 97,0 ºC e –1,0 ºC do 
primeiro. Se esse termômetro mal construído marcar 19,0 ºC, a 
temperatura correta deverá ser de:
A) 18,4 °C B) 19,4 °C
C) 20,4 °C D) 23,4 °C
E) 28,4 °C
15. (UEL) Um termômetro foi graduado, em graus Celsius, 
incorretamente. Ele assinala 1 ºC para o gelo em fusão e 97 ºC 
para a água em ebulição, sob pressão normal. Qual a única 
temperatura que esse termômetro assinala corretamente, 
em graus Celsius?
16. (Imed/2015) Uma temperatura é tal que 18 (dezoito) vezes o 
seu valor na escala Celsius é igual a –10 (menos dez) vezes o 
seu valor na escala Fahrenheit. Determine essa temperatura.
A) 8 ºF B) 16 ºF
C) 32 ºF D) 64 ºF
E) 128 ºF
17. (Ulbra) Antônio, um estudante de Física, deseja relacionar a 
escala de Celsius (ºC) com a escala de seu nome (ºA). Para 
isso, ele faz leituras de duas temperaturas com termômetros 
graduados em ºC e em ºA. Assim, ele monta o gráfi co a seguir. 
Qual a relação termométrica entre a temperatura da escala 
Antônio e da escala Celsius?
ºC
90
40
0 100 ºA
A) A = C + 40
B) A
C
� �
3
100
C) A = 2C – 80
D) A
C
� �
4
90
E) A
C
� �
10
9
40
58
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologias Física III
Anual – Volume 1
18. (G1-CPS) A partir dos sentidos, o homem começou a ter contato 
com o mundo físico que o cerca. O médico grego Galeno, 
no século II a.C., sugeriu que as sensações de quente e frio 
fossem medidas com base em uma escala de quatro divisões.
Após 1300 anos, Harme de Berna desenvolveu uma escala de 
temperatura baseada nas latitudes terrestres. Galileu, utilizando 
a expansão do ar, desenvolveu um termoscópio com uma escala 
mais precisa para leitura, dividida em graus de calor.
Com o passar dos tempos e a aquisição de novos conhecimentos, 
desenvolveram-se termômetros que utilizavam diferentes 
substâncias – álcool, óleo de linhaça, mercúrio, gás – até os 
termômetros digitais, sempre acompanhados de diferentes 
escalas, com maior precisão de leitura, que foram padronizadas 
e aperfeiçoadas – ºC e ºF, por exemplo – até chegar a uma escala 
de referência, kelvin (K), que possui o zero absoluto.
De acordo com o texto, o desenvolvimento do termômetro e 
das escalas 
A) facilitou a leitura da quantidade de energia transferida entre 
dois corpos. 
B) permitiu medir temperaturas mais baixas que o zero 
absoluto. 
C) permitiu que a indústria de construção de termômetros 
aperfeiçoasse as escalas. 
D) aconteceu pela necessidade de o homem comparar qual 
objeto estava quente ou frio. 
E) tornou difícil ao homem adquirir conhecimentos para 
aperfeiçoar a construção de escalas. 
19. (Unesp) Uma panela com água é aquecida de 25 ºC para 80 ºC. 
A variação de temperatura sofrida pela panela com água, 
nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de 
A) 32 K e 105 ºF. 
B) 55 K e 99 ºF. 
C) 57 K e 105 ºF. 
D) 99 K e 105 ºF. 
E) 105 K e 32 ºF. 
• Texto para a próxima questão. 
Os centros urbanos possuem um problema crônico de 
aquecimento denominado ilha de calor.
A cor cinza do concreto e a cor vermelha das telhas de barro 
nos telhados contribuem para esse fenômeno.
O adensamento de edifi cações em uma cidade implica 
diretamente no aquecimento. Isso acarreta desperdício de energia, 
devido ao uso de ar-condicionado e ventiladores.
Um estudo realizado por uma ONG aponta que é 
possível diminuir a temperatura do interior das construções. 
Para tanto, sugere que todas as edificações pintem seus 
telhados de cor branca, integrando a campanha chamada 
“One Degree Less” (“Um grau a menos”). 
20. (G1-CPS) O título da campanha, “Um grau a menos”, 
pode ser ambíguo para algum desavisado, uma vez que a 
escala termométrica utilizada não é mencionada. Em caráter 
global, são consideradas três unidades de temperatura: 
grau Celsius (ºC), grau Fahrenheit (ºF) e kelvin (K). A relação 
entre as variações de temperaturas nas três escalas é feita por 
meio das expressões:
∆t
K
 = ∆t
C
∆ ∆t tC F
5 9
=
em que:
∆t
K
 é a variação da temperatura em kelvin.
∆t
C
 é a variação da temperatura em Celsius.
∆t
F
 é a variação da temperatura em Fahrenheit.
Na campanha, a expressão “Um grau a menos” signifi ca 
que a temperatura do telhado sofrerá variação de 1 grau, 
como por exemplo, de 30 ºC para 29 ºC. Considerando-se que 
o 1 grau a menos, da campanha, corresponde a 1 ºC, essa 
variação de temperatura equivale a variação de 
A) 1 ºF. B) 1 K.
C) 0,9 ºF. D) 32 ºF.
E) 273 K.
Seção Videoaula
Termometria
Aulas 03 a 05: 
Dilatação
Introdução
Dilatação térmica é a variação das dimensões de um 
objeto devido à variação de temperatura. Logo, a dilatação é uma 
manifestação macroscópica da variação da energia cinética das 
partículas do objeto.
Forças intermoleculares
Microscopicamente, podemos representar as interações 
intermoleculares nos sólidos como forças elásticas, que puxam e 
empurram.
Analisemos agora o gráfi co que mostra como se comporta 
a força de interação entre duas moléculas vizinhas à medida que 
se afastam ou se aproximam.
repulsão
atração
d
F
34 35 36
C-6 H-21
Aulas
03 a 05
59
ciÊNcias Da NaTureZa e suas TecNologiasFísica III
Anual – Volume 1
Note, no gráfi co da páginaanterior, que, a 35 nm de distância, a 
molécula está em equilíbrio (força nula). Aproximando-se 1 nm (fi cando 
a 34 nm), vemos que o módulo da força de repulsão aumenta mais do 
que cresce a atração ao afastarmos 1 nm (fi cando a 36 nm).
Quando um corpo é aquecido, suas moléculas passam a 
apresentar um movimento de agitação mais intenso, aumentando a 
amplitude. Nesse movimento, as “moléculas acabam se afastando” 
mais umas das outras para poderem aumentar a amplitude de sua 
oscilação, uma vez que apresentam repulsão mais intensa que 
atração.
Consequência desse afastamento das moléculas é a 
dilatação térmica, ou seja, o aumento das dimensões do objeto, 
como o que ocorre com a régua a seguir.
Círculo
Orifício
circular
(a)
(b)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Observando a régua acima, vemos que o afastamento 
das moléculas fez com que as dimensões dela fi cassem maiores. 
Além disso, note que o círculo desenhado de preto e o orifício 
fi caram ambos maiores.
Observação:
Frisemos, contudo, que o processo é reversível, ou seja, 
ao resfriarmos o objeto à temperatura inicial, seu tamanho 
retorna ao valor inicial.
No nosso cotidiano, verifi camos a preocupação com a 
dilatação em inúmeras situações na construção civil. Por exemplo, 
ao assentar os trilhos de um trem, deixa-se um espaço entre eles, 
a fi m de possibilitar a expansão sem que se tensionem e culminem 
por entortarem-se.
Zi
ta
 S
ta
nk
ov
a/
12
3R
F/
Ea
sy
pi
x
A
rq
ui
vo
 P
es
so
al
Em pontes e viadutos, também há essa preocupação.
Figura 1 – Mapa conceitual sintetizando as ideias relacionadas à dilatação térmica.
O problema do orifício
Quando aquecemos um objeto que possui um orifício, 
notamos que esse “buraco” aumenta com o aquecimento. 
O orifício fi cou maior porque as moléculas da “borda” do orifício 
se afastaram.
1 nm
1,1 nm