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TERMOLOGIA (CEBRASPE 2023 – TBG) Acerca do fenômeno de dilatação térmica, julgue os seguintes itens. 1) Existe uma relação matemática simples entre o coeficiente de dilatação linear (α) e o coeficiente de dilatação superficial (β) para um mesmo material sólido, que é dada por β = α/2. 2) Considere-se que, no esquema a seguir, o coeficiente de expansão linear da barra metálica seja 10−5 °C−1. Nessa situação, adotando-se apenas a dilatação linear no eixo da barra e desconsiderando-se os efeitos de dilatação da parede, será necessária uma elevação de 100 °C para que a barra entre em contato com a parede. (CEBRASPE – PETROBRAS 2023 ÊNFASE 2) Com relação à medição de temperatura e suas escalas e à conversão de unidades, julgue o item a seguir. 3) Uma variação de 10 graus na escala Celsius corresponde a uma variação de 18 graus na escala Fahrenheit. 4) (CEBRASPE 2022) Considere-se uma barra de aço com 10 cm de comprimento, 6 cm2 de área de seção transversal retangular e cujas extremidades sejam submetidas a temperaturas constantes e diferentes, 20 ℃ em uma extremidade e 130 ℃ em outra. Nessa hipótese, sabendo-se que a condutividade térmica do aço vale 1,1 × 10−2 kcal ∙ (m ∙ ℃ ∙ s)−1, após alcançado o estado estacionário, o valor do fluxo de calor na barra, devido ao processo de transmissão de calor por condução, é superior ou igual a 1 cal/s e inferior a 10 cal/s. (CEBRASPE 2016 – FUB) Em um laboratório, 300 g de gelo que se encontra a -10 ºC deverá ser transformado em água a +50 ºC. Considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g, o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/g ºC e o calor específico da água igual a 1 cal /g ºC, julgue o item subsequente. 5) Para que todo o gelo a -10 ºC se transforme em água a 0 ºC são necessárias 24.000 cal. P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES (CEBRASPE 2016) Um fio de cobre de 40 cm de comprimento e área de seção transversal desprezível, a uma temperatura inicial de 30 ºC (ou 18 ºX, em que ºX é outra escala termométrica), foi aquecido até atingir uma temperatura de 100 ºC (60 ºX). Com base nessas informações, julgue o seguinte item, considerando o coeficiente de dilatação linear do cobre igual a 1,7 × 10-6 / ºC, e considerando também os princípios relacionados a escalas termométricas, equilíbrio térmico e dilatação térmica. 6) Dois corpos que estejam em equilíbrio térmico apresentam a mesma temperatura em Kelvin; o mesmo processo não ocorrerá caso essa temperatura seja medida em graus Celsius. (CEBRASPE 2015) Julgue o item subsequente, a respeito da variação do tamanho ou volume de um material em consequência de mudança da temperatura. 7) Independentemente do estado físico, o coeficiente de expansão de um material é sempre o mesmo. (CEBRASPE 2018 – INMETRO TÉCNICO DE METROLOGIA) Com relação às escalas de temperatura em graus Celsius, Fahrenheit e Kelvin julgue as afirmativas a seguir: 8) Existe um ponto de coincidência entre as escalas Celsius e Fahrenheit na temperatura equivalente a -38 K. 9) Um intervalo de 9 graus na escala Fahrenheit corresponde a um intervalo de 5 graus na escala Celsius. 10) A temperatura confortável de 20 o C equivale a uma temperatura de 72 o F. 11) A água congela a 43 °F, nas condições normais de pressão. 12) O limite inferior de temperatura em uma escala absoluta é denominado zero absoluto. Se a temperatura mais baixa registrada em determinada região geográfica for igual a – 50 o C, essa temperatura corresponderá ao zero absoluto nessa região. (CEBRASPE – 2015) Quando varia a quantidade de calor cedida a um corpo, a sua temperatura aumenta gradativamente, desde que esteja em uma mesma fase física da matéria. No processo de mudança de fase, a temperatura permanece constante, e o calor cedido é utilizado para a mudança de fase. O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de determinado material, em que os intervalos A, B, C, D e E destacam as diversas fases e os processos de transformação. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 A partir das informações apresentadas acima e considerando que as quantidades das grandezas sejam proporcionais à representação no gráfico, julgue o item subsecutivo. 13) Os intervalos A, C e E do gráfico ilustram, respectivamente, as fases sólida, líquida e gasosa. (CEBRASPE 2010) Suponha que uma chapa fina de alumínio, de forma retangular com lados A e B distintos entre si, seja submetida a um incremento de sua temperatura de T1 para T2 e, como resultado, passe por processo de dilatação. Com base nas informações julgue o que se segue: 14) O lado que era maior antes da dilatação permanecerá maior após esse processo. 15) Dependendo dos valores de T1 e T2, é possível a obtenção de uma chapa quadrada. 16) A variação no comprimento de cada lado é inversamente proporcional à variação da temperatura. 17) A variação no comprimento de cada lado é fenômeno que independe do seu comprimento inicial. (IDECAN 2021) Com relação aos mecanismos de transferência de calor, julgue as afirmações a seguir: 18) Na transferência de calor por condução não há fluxo de matéria, há apenas fluxo de energia e corre preferencialmente em materiais no estado sólido. 19) Na convecção ocorre fluxo de massa e de energia. 20) Condução, convecção e radiação são mecanismos de transferência de calor, os dois primeiros não ocorrem no vácuo enquanto que o último ocorre. 21) A condução é um processo de transferência de energia que não ocorre se os corpos estiverem à mesma temperatura. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 22) Um termômetro A foi calibrado de modo que o ponto de gelo corresponde a 2 °A e o ponto de ebulição da água corresponde a 22 °A. Esse termômetro de escala A e um termômetro de escala Celsius indicarão o mesmo valor para a temperatura de 2,5°. 23) Um corpo está numa temperatura que, em ºC, tem a metade do valor medido em ºF, podemos concluir que a temperatura desse corpo é de 500° F. 24) Entre dois corpos em contato diatérmico, não há troca de energia na forma de calor, então podemos concluir que esses corpos possuem a mesma capacidade térmica. 25) Uma escala termométrica, que mede a temperatura em graus L, indica 30 ºL e 50 ºL, respectivamente, para as temperaturas de 10 ºC e 90 ºC. A temperatura correspondente ao ponto de vapor da água na CNTP é de 75 °L. 26) Ao tomar a temperatura de um paciente, um médico só dispunha de um termômetro graduado em graus Fahrenheit. Para se precaver, ele fez antes alguns cálculos e marcou no termômetro a temperatura correspondente a 42ºC (temperatura crítica do corpo humano). Essa temperatura corresponde a 107,6 °F. 27) Em dois termômetros distintos, a escala termométrica utilizada é a Celsius, porém um deles está com defeito. Enquanto o termômetro A assinala 74 °C, o termômetro B assinala 70 °C e quando o termômetro A assinala 22 °C, o B assinala 20 °C. Apesar disto, ambos possuem uma temperatura em que o valor medido é idêntico. Podemos concluir que, na escala Kelvin, esse valor corresponde a 243 K. (CEBRASPE) Em relação aos mecanismos de transferência de calor, julgue as afirmativas a seguir: 28) Na condução a energia é transferida de uma região de alta temperatura para outra de temperatura mais baixa dentro de um meio (sólido, líquido ou gasoso) ou entre meios diferentes em contato direto. 29) Na radiação o calor é transferido de uma superfície em alta temperatura para outrasuperfície em temperatura mais baixa, quando tais superfícies estão em contato uma com a outra no espaço ou mesmo separadas, ainda que exista vácuo entre elas. 30) Na convecção a energia é transferida das regiões quentes para as regiões frias de um fluido através da ação combinada de condução de calor, armazenamento de energia e movimento de mistura. 31) Somente corpos em temperatura acima de 0°C emitem continuamente radiação térmica. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 32) Um calorímetro ideal contém 200 g de água a uma temperatura T0 = 20 ºC ao nível do mar. Uma certa quantidade de calor correspondendo a 48 kJ é transferida à água, que atinge uma temperatura T. Supondo que todo o calor transferido foi absorvido pela água, sabendo que o calor específico da água vale c = 1 cal/g ºC e considerando a conversão 1 cal = 4 J, ao final desse processo a temperatura da água será de 110 °C. 33) Durante um incêndio, a temperatura no interior da cozinha de uma residência atingiu 500°C. Em um cômodo ao lado, há uma estante contendo livros, e a temperatura mínima em que o papel queima é em torno de 200°C. Considerando que a condutividade térmica média da parede seja 0,9 J.s-1 .m-1 .K-1 e sua espessura 15,0cm, sendo suas dimensões 3,0m por 4,0m, quando os livros começarem a queimar e a temperatura no cômodo dos livros se estabilizar em 200°C, o fluxo de calor através dessa parede será de 21,6 kW. (AOCP 2022) O corpo humano perde para o ambiente uma potência média de 100,0W na forma de calor. Esse valor fica 30 vezes maior quando o corpo está submerso em água, podendo causar hipotermia. Os sintomas da hipotermia vão desde tremores leves, mãos e pés dormentes, cansaço excessivo e lentidão nos movimentos. Esses sintomas se iniciam quando a temperatura corporal fica inferior a 35°C e pode ser fatal a partir de 21°C. Com base nessas informações e considerando que o calor específico do corpo humano 1,1cal/g°C e 1,0cal = 4,0J. Julgue o item a seguir: 34) O intervalo de tempo em que uma pessoa de 75kg, inicialmente com temperatura de 37°C, passa a ter os primeiros sintomas de hipotermia quando estiver submersa em água é de 4 minutos. (FCC 2022) A dilatação da água apresenta um comportamento diferente da maioria das substâncias. O gráfico ilustra a variação da densidade da água com a temperatura. Com base nas informações, julgue o item a seguir. 35) Quando certa quantidade de água é resfriada de 20 °C até 6 °C, podemos afirmar que a massa dessa quantidade de água aumenta enquanto que o volume diminui. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 (AOCP – 2022) Em um incêndio, um bombeiro recebe a energia térmica proveniente de uma parede plana de área A e espessura e. Com base nessas informações, e levando em consideração os princípios dos mecanismos de transferência de calor, julgue o item a seguir: 36) Nessa situação, o fluxo de calor por condução térmica que ocorre na parede, em regime estacionário, devido à diferença de temperatura entre as duas faces dessa parede é diretamente proporcional à diferença de temperatura entre as duas faces da parede e inversamente proporcional à área A da parede. 37) (FGV 2022 - Adaptada) Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 300g de gelo a 0ºC. Nele são injetados 30g de vapor d’água a 100ºC. O calor de fusão do gelo é 80cal/g, o calor de condensação do vapor d’água é 540cal/g e o calor específico da água (líquida) é 1,0cal/gºC. Quando se restabelece o equilíbrio térmico, verifica-se que a massa de água (líquida) contida no calorímetro é 325 g. O gráfico abaixo indica a variação de temperatura ΔT, em função da quantidade de calor Q, transferida a dois sistemas A e B, de massas iguais, inseridos em calorímetros ideais. A partir dessas informações julgue a afirmativa a seguir: 38) De acordo com a análise gráfica é possível concluir que a relação entre o calor específico (cA) e (cB) dos materiais presentes nos sistemas A e B, respectivamente, é cA = cB/2. Julgue as afirmativas a seguir. 39) As moléculas de um corpo, quer ele se encontre na fase sólida, na fase líquida ou na fase gasosa, possuem energia cinética, mas não possuem calor. Calor é energia em trânsito. 40) Quando a energia cinética de um corpo varia, a energia cinética média de suas moléculas também varia. Consequentemente, ele cedeu ou recebeu energia, mas não necessariamente calor. A energia pode ter sido por ele cedida ou recebida sob forma de trabalho. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 41) A fase em que uma substância se encontra depende de suas condições de pressão e temperatura, é possível que uma substância se encontre na fase sólida e líquida, por exemplo, em uma mesma temperatura. O gráfico representa a relação entre a temperatura medida em uma escala de temperatura hipotética X e a temperatura medida na escala Celsius, sob pressão normal. A partir do gráfico julgue o item a seguir: 42) As temperaturas de fusão do gelo e a de ebulição da água são, em graus X, respectivamente iguais a 30 e 60. Um aquecedor elétrico de dados nominais (1,0 kW-220 V) é ligado normalmente na rede elétrica e inserido em um frasco adiabático contendo 1,0 L de água (d = 1,0 g/mL: c = 1,0 cal/g.ºC) a 0 ºC em contato com 500 g de gelo (Lfusão = 80 cal/g) a 0 ºC também. A partir dessas informações, julgue o que se segue: 43) O sistema é aquecido até atingir a temperatura de 20 ºC. Considerando a relação de 4 joules para cada caloria, o intervalo de tempo necessário para o sistema atingir tal temperatura deve ser exatamente 2 horas. 44) Durante muito tempo utilizou-se a escala termométrica de Réaumur, representada por ºR. Para esta escala o ponto de fusão do gelo era dado por 0 ºR e o ponto de ebulição da água 80 ºR. Portanto, um valor de temperatura de -31 ºF corresponde, na escala Réaumur, ao valor de 30 ºR. Uma barra metálica retilínea tem um comprimento inicial L0 a uma temperatura T0. O material do qual a barra é feita tem um coeficiente de dilatação linear térmico de valor a = 5 x 10-6 ºC-1. Considerando as informações apresentadas, julgue o item a seguir: 45) O valor da variação de temperatura ΔT necessária para que essa barra apresente uma variação ΔL em seu comprimento igual a 0,2% de seu comprimento inicial é 400°C. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 46) Do ponto de vista termodinâmico, a transferência de calor do Sol até a Terra pode ser classificada como irradiação, na forma de ondas eletromagnéticas. 47) Na viagem de instrução que ocorre anualmente, o Navio Escola Brasil (U27) encontrava-se atracado no porto de Baltimore, nos Estados Unidos (EUA). Ao descer a prancha do navio e andar poucos metros pelo porto, um militar componente da tripulação do navio observa o painel de um termômetro marcando 41°F (Fahrenheit), na escala Celsius essa temperatura corresponde a 5°C. O gráfico a seguir representa a temperatura (T) de uma amostra de água pura, em °C, em função do calor (Q), em joules, ao qual essa amostra está exposta. No gráfico podemos observar 5 regiões A, B, C, D e E onde B e D representam dois patamares. Com base nessas informações e na análise do gráfico, julgue os itens a seguir: 48) Na região B a troca de calor ocorre sem variação de temperatura, pois trata-se de uma mudança de estado físicoe nesse caso o calor é chamado de calor sensível. 49) O gráfico a seguir representa corretamente as 5 regiões no respectivo diagrama de fase da amostra de água pura anteriormente citada. 50) Na região D está ocorrendo uma mudança de estado físico do líquido para o vapor, e nessa situação o calor retirado da amostra de água é chamado de calor latente e pode ser calculado pela fórmula Q = m.LV, onde m é a massa da amostra de água, e LV é o calor latente de vaporização da água. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 (CEBRASPE 2021 – CMB-TO) Texto 1A3-III Muitos dos incêndios modernos ocorrem em ambientes fechados, condição que impõe uma dinâmica característica ao fogo e à sua propagação. No espaço confinado, observa-se o fenômeno do flashover, no qual ocorre uma ignição instantânea de materiais combustíveis voláteis que foram levados ao estado de combustão iminente pela temperatura ambiente, que gradativamente se eleva. O gráfico seguinte mostra a evolução da temperatura em relação ao tempo durante o início de um incêndio. 51) A partir das informações do texto 1A3-III, é correto afirmar que a energia térmica produzida em um incêndio em um ambiente fechado é transmitida para o ambiente circundante por meio de: condução, convecção e irradiação. 52) Na ausência de um chuveiro elétrico, um estudante decide, para tomar um banho morno, misturar numa banheira duas panelas com água a 100ºC e oito panelas de mesmo volume com água a 20º. Conclui-se, desprezando as perdas de calor para o ambiente, que a temperatura, em ºC, obtida na água da banheira foi de 28°C. Um objeto de massa m = 500 g recebe uma certa quantidade de calor Q e, com isso, sofre uma variação de temperatura ΔT. A relação entre ΔT e Q está representada no gráfico precedente. 53) A partir da análise do gráfico e das informações precedentes podemos concluir que o valor do calor específico do material que constitui esse objeto é c = 12 J/g.°C. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 Sobre o estudo da Termologia, julgue as afirmativas a seguir: 54) Quando dois ou mais corpos trocam calor exclusivamente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelos corpos, até atingir o equilíbrio térmico, é igual à quantidade de calor do corpo de maior temperatura. 55) Irradiação é um processo de transmissão de calor, através do qual a energia passa de partícula para partícula sem que as partículas sejam deslocadas. 56) Um dos efeitos da variação da temperatura é provocar a variação das dimensões de um corpo. Assim, onde ocorreu a variação em duas dimensões de um corpo, este sofre uma dilatação térmica volumétrica. 57) Uma substância no estado gasoso é denominada gás quando, à temperatura constante, é impossível levá-la ao estado líquido, por maior que seja a pressão exercida sobre ela. O vapor, ao contrário, é a substância no estado gasoso que, à temperatura constante, pode sofrer liquefação por aumento de pressão. 58) O ponto triplo de uma substância é caracterizado por um valor de pressão e outro de temperatura sob os quais essa substância pode coexistir em equilíbrio nos estados físicos sólido, líquido e gasoso (vapor) simultaneamente. 59) A sublimação é a passagem do estado sólido para o gasoso, sem que determinada substância passe pela fase intermediária, a líquida. A transformação inversa também é denominada sublimação. 60) O calor sensível é a energia térmica que se transforma em energia potencial de agregação. Essa transformação pode alterar o arranjo físico das partículas do sistema e provocar uma mudança de estado, sem, no entanto, alterar a temperatura. 61) A vaporização é a passagem do estado líquido para o gasoso. A transformação inversa dessa passagem é a liquefação (ou condensação). Em um laboratório de Física, 200g de uma determinada substância, inicialmente sólida, forma analisados e os resultados foram colocados em um gráfico da temperatura em função do calor fornecido à substância, conforme mostrado na figura a seguir. Admitindo que o experimento ocorreu à pressão normal (1 atm). 62) Com base no gráfico e nas informações precedentes concluímos que o valor do calor específico no estado sólido, em cal/g. °C e o calor latente de fusão, em cal/g, da substância são, respectivamente, 0,2 e 95. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 63) Uma fonte térmica fornece calor com potência constante. Ela aquece 100 g de água, de 20 °C até 50 °C, em 3,0min. Para aquecer 250 g de um metal, de 25 °C a 40 °C, ela gasta 45s. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g · °C, podemos concluir que o do metal, nas mesmas unidades, vale 0,75. No laboratório de física, um estudante realiza a seguinte experiência: em um calorímetro de capacidade térmica 10 cal/°C que contém 150 g de água (calor específico = 1 cal/g · °C) a 20 °C, ele coloca um bloco de alumínio (calor específico = 0,2 cal/g · °C) de 100 g a 100 °C. Alguns minutos após o equilíbrio térmico, o estudante verifica que a temperatura do sistema é de 28 °C. Com base nessas informações julgue o item a seguir: 64) A perda de calor do sistema até o instante em que é medida essa temperatura foi de 175 cal. 65) Um posto recebeu 5000 litros de gasolina a uma temperatura de 35 °C. Com a chegada de uma frente fria, a temperatura ambiente baixou, e a gasolina foi totalmente vendida a 20 °C. Sabe-se que o coeficiente de dilatação volumétrica da gasolina é de 1,1. 10-3 °C-1, e considerando-se desprezível a sua evaporação, podemos falar que o prejuízo sofrido pelo dono do posto foi de 110 litros de gasolina. Quatro metais X, Y, Z e W possuem, respectivamente, os coeficientes de dilatação superficial 𝛃𝐗, 𝛃𝐘, 𝛃𝐙 𝐞 𝛃𝐖. Os quais são constantes para a situação a ser considerada a seguir. As relações entre os coeficientes de dilatação são: 𝛃𝐗 > 𝛃𝐘, 𝛃𝐙 > 𝛃𝐖 𝒆 𝛃𝐘 = 𝛃𝐙. A figura abaixo mostra uma peça onde um anel envolve um pino de forma concêntrica, e o anel e o pino são feitos de metais diferentes. À temperatura ambiente, o pino está preso ao anel. Com base nessas informações, julgue o que se segue: 66) Se as duas peças forem aquecidas simultaneamente, é correto afirmar que o pino se soltará do anel se X for o metal do anel e W for o metal do pino. 67) Embora os metais X e Y possuam coeficientes de dilatação volumétrica diferentes, podemos afirmar que ambos possuem o mesmo coeficiente de dilatação linear. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 Uma amostra de 100 g do material M é utilizada como referência para uma medida de calor específico. Para tal, uma certa quantidade de calor Q é dada para o material M e verifica-se que há uma variação de temperatura de 2 K. Em seguida, uma nova amostra, também de 100 g, de um material N recebe uma quantidade de calor 2Q, o que provoca uma variação de temperatura de 0,5 K. Com base nessas informações julgue a afirmativa a seguir: 68) Considerando que o calor específico da amostra M é de 128 J/(kg.K), podemos concluir que o calor específico da amostra N é superior a 1 kJ/kg.K. Uma janela feita de um tipo especial de vidro, de condutividade térmica K, de área A e espessura d, deixa passar uma quantidade Q de calor por unidade de tempo em um certo dia quando a diferença entre a temperatura interna e externa é ΔT. Nesse mesmo dia, dadaa mesma diferença de temperatura, uma outra janela feita com um vidro de condutividade K’ = 0,50 K, área A’ = 4,0 A e espessura d’ = 8,0 d deixa passar uma quantidade de calor Q’ por unidade de tempo. 69) A partir dessas informações é possível concluir que a razão Q’/Q é igual a 0,25. 70) Uma barra de cobre de 10 cm de comprimento e seção reta de 1,0 cm² tem uma de suas extremidades a 100 °C enquanto que a outra se encontra a 20 °C, considerando a condutividade térmica do cobre como sendo 400 W/m.K, podemos concluir que a taxa de transferência de calor de um extremidade a outra da barra é 25 W. A energia térmica (ou calor) é a energia em trânsito que ocorre única e exclusivamente devido a uma diferença de temperatura. Ela pode ocorrer nos sólidos, nos líquidos e nos gases, basicamente por meio de três mecanismos de transferência. A esse respeito dessas informações, julgue o que se segue: 71) a condução, por ser um mecanismo que exige contato físico entre as moléculas, não ocorre nos gases, porque neles as moléculas ficam muito afastadas. 72) A radiação, também chamada de irradiação, é o único mecanismo de transferência de calor que dispensa a existência de um meio físico para ocorrer. 73) A radiação térmica é emitida por meio de ondas eletromagnéticas de diferentes comprimentos de onda, incluindo todo o espectro visível e toda a região do ultravioleta e do infravermelho. 74) Aletas foram instaladas em uma superfície mantida a 50 °C, visando aumentar a taxa de transferência de calor. Ao se analisar uma das aletas isoladamente, verifica-se que os principais mecanismos de transferência de calor envolvidos são condução e convecção. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 75) A condutividade térmica é uma propriedade intrínseca do material e independe da temperatura. 76) A condutividade térmica em sólidos é geralmente maior que em líquidos e, nestes, é maior que em gases, mostrando uma tendência que ocorre devido às diferenças no espaçamento intermolecular nos respectivos estados. 77) Na transferência de calor por convecção ou por condução, não ocorre movimentação das moléculas, e a energia cinética das mesmas é nula. A energia sob a forma de calor pode ser transferida pelos mecanismos de condução, de convecção e de radiação. Sobre essas formas de transferência de energia, analise as afirmativas a seguir. 78) A condução é um mecanismo de transferência de calor que ocorre em escala macroscópica, devido ao movimento global de um fluido. 79) A convecção é o mecanismo de transferência de calor existente entre uma superfície sólida e um fluido que precisa estar em movimento. 80) A radiação térmica é o mecanismo de transferência de calor que está relacionado à radiação eletromagnética e que é propagada como resultado de uma diferença de temperatura. 81) A troca de calor radiante entre duas superfícies é proporcional à diferença de temperatura elevada à quarta potência, ou seja, calor1-2 ~ (T1 - T2)4. Um recipiente de vidro, que tem inicialmente um volume interno de 40 cm³, é preenchido com glicerina de modo a deixar uma parte vazia no recipiente. Dados: coeficiente de dilatação linear do vidro é igual a 8. 10-6 °C-1 e o coeficiente de dilatação volumétrico da glicerina é igual a 5. 10-4 °C-1. Com base nessas informações julgue o item a seguir: 82) Para que o volume dessa parte vazia não se altere ao variar a temperatura do conjunto, o volume inicial da glicerina colocado nesse recipiente deve ser de 1,92 cm3. 83) Um caminhão, utilizado no abastecimento de aviões, recebe em seu reservatório a quantidade exata de combustível, medida em quilogramas, necessária para um avião realizar um voo. Essa quantidade de combustível, logo após ser colocado no reservatório do caminhão, tem exatamente o mesmo volume do reservatório do avião. Até chegar ao avião, o combustível, dentro do reservatório do caminhão, sofre uma dilatação volumétrica sem transbordar. Não percebendo a dilatação, o responsável realiza o abastecimento apenas se preocupando em preencher todo o volume do reservatório do avião. Podemos afirmar corretamente que a densidade do combustível não se altera. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 84) Um material de uso aeronáutico apresenta coeficiente de dilatação linear de 15. 10-6 °C-1. Uma placa quadrada e homogênea, confeccionada com este material, apresenta, a 20 °C, 40 cm de lado. Podemos concluir que, quando essa placa for aquecida até 80 °C a sua área final será 30% maior que a inicial. 85) Consultando uma tabela da dilatação térmica dos sólidos verifica-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é 13. 10-6 °C-1. Portanto, pode-se concluir que num dia de verão em que a temperatura variar 20 °C o comprimento de uma barra de ferro de 10,0 m sofrerá uma variação de 2,6 cm. Com relação à dilatação dos sólidos e líquidos isotrópicos, julgue as afirmativas a seguir: 86) Um recipiente com dilatação desprezível contém certa massa de água na temperatura de 1°C, quando é, então, aquecido lentamente, sofrendo uma variação de temperatura de 6 °C. Nesse caso, o volume da água primeiro aumenta e depois diminui. 87) Quando se aquece uma placa metálica que apresenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, a área do orifício aumenta. 88) Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume de líquido transbordado mede a dilatação absoluta do líquido. 89) Sob pressão normal, quando uma massa de água é aquecida de 0 °C até 100 °C sua densidade sempre aumenta. 90) Ao se elevar a temperatura de um sistema constituído por três barras retas e idênticas de ferro interligadas de modo a formarem um triângulo isósceles, os ângulos internos desse triângulo não se alteram. 91) Quando uma placa metálica com dois furos é aquecida, a distância entre os centros dos furos diminui. 92) Uma lâmina bimetálica composta dois metais quando aquecida sofrerá um deslocamento angular em direção ao metal com menor coeficiente de dilatação linear. 93) Um recipiente de dilatação desprezível está completamente preenchido por água à 1 °C. Ao aquecê-lo até 3°C, não será observado transbordamento. 94) Um objeto no interior de um recipiente, com dilatação desprezível, preenchido por água à 3°C é solto do fundo e leva um certo tempo até atingir a superfície. Ao aquecer a água, o tempo para atingir a superfície diminui. 95) Quando um líquido transborda de um recipiente, o volume coletado corresponde à variação do volume do líquido em relação a variação de volume do recipiente, ou seja, a dilatação aparente. Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2 GABARITO 01 E 21 C 41 C 61 C 81 E 02 C 22 C 42 E 62 C 82 C 03 C 23 E 43 E 63 E 83 E 04 C 24 E 44 E 64 E 84 E 05 E 25 E 45 C 65 E 85 E 06 E 26 C 46 C 66 C 86 E 07 E 27 C 47 C 67 E 87 C 08 E 28 C 48 E 68 C 88 E 09 C 29 C 49 E 69 C 89 E 10 E 30 C 50 E 70 E 90 C 11 E 31 E 51 C 71 E 91 E 12 E 32 E 52 E 72 C 92 C 13 C 33 C 53 E 73 E 93 C 14 C 34 E 54 E 74 C 94 E 15 E 35 E 55 E 75 E 95 C 16 E 36 E 56 E 76 C 17 E 37 E 57 C 77 E 18 C 38 C 58 C 78 E 19 C 39 C 59 C 79 E 20 C 40 C 60 E 80 C Ê N FA SE 2 : IN SP EÇ Ã O D E E Q U IP A M E N TO S E I N ST A LA Ç Õ ES P E T R O B R A S/ P S P R H 2 0 2 3 .2