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Superfluidez O que caracteriza a superfluidez? a) A capacidade de um fluido conduzir eletricidade sem resistencia b) A ausencia total de viscosidade em um fluido c) A habilidade de um fluido permanecer em movimento indefinidamente sem fontes de energia d) A capacidade de um fluido congelar a temperaturas baixas Resposta: b) A ausencia total de viscosidade em um fluido. Explicacao: A superfluidez e um fenomeno observado em certos liquidos a temperaturas extremamente baixas, onde o fluido perde totalmente sua viscosidade, permitindo que ele flua sem resistencia. Qual e o principal exemplo de substancia que apresenta superfluidez? a) Gas helio-4 a temperaturas extremamente baixas b) Gas hidrogenio em alta pressao c) Liquido mercurio a temperatura ambiente d) Gas carbono a temperaturas altas Resposta: a) Gas helio-4 a temperaturas extremamente baixas. Explicacao: O helio-4 se torna superfluido quando resfriado abaixo de 2,17 K, exibindo propriedades de superfluidez. E um dos exemplos mais bem estudados desse fenomeno. O que e o ponto lambda no contexto da superfluidez? a) O ponto onde o liquido se transforma em gas b) A temperatura em que o helio-4 se torna superfluido c) A temperatura em que a viscosidade de um fluido se torna infinita d) A temperatura em que o fluido perde completamente sua densidade Resposta: b) A temperatura em que o helio-4 se torna superfluido. Explicacao: O ponto lambda e a temperatura critica (aproximadamente 2,17 K) abaixo da qual o helio-4 se torna superfluido, exibindo a caracteristica de fluxo sem viscosidade. Qual e a principal diferenca entre o helio-3 e o helio-4 em relacao a superfluidez? a) O helio-4 exibe superfluidez a temperaturas mais altas que o helio-3 b) O helio-3 se torna superfluido a uma temperatura mais baixa que o helio-4 c) O helio-3 nunca se torna superfluido d) O helio-4 nao exibe superfluidez Resposta: b) O helio-3 se torna superfluido a uma temperatura mais baixa que o helio-4. Explicacao: O helio-3, um isotopo mais raro do helio, se torna superfluido a temperaturas abaixo de 0,3 K, enquanto o helio-4 se torna superfluido a cerca de 2,17 K. Qual e o efeito observado quando um fluido superfluido e colocado em um recipiente? a) O fluido permanece parado b) O fluido comeca a evaporar imediatamente c) O fluido se move sem atrito, subindo pelas paredes do recipiente d) O fluido se condensa em uma forma solida Resposta: c) O fluido se move sem atrito, subindo pelas paredes do recipiente. Explicacao: Quando um fluido superfluido e colocado em um recipiente, ele pode comecar a "subir" pelas paredes do recipiente devido a sua ausencia de viscosidade e a sua capacidade de fluir sem atrito, um fenomeno conhecido como "efeito de filme". O que e o "efeito de filme" na superfluidez? a) O fluido superfluido cria uma camada de gas ao seu redor b) O fluido superfluido escorre sem resistencia pelas superficies c) O fluido se solidifica na forma de cristais d) O fluido se expande para o exterior do recipiente sem perder calor Resposta: b) O fluido superfluido escorre sem resistencia pelas superficies. Explicacao: O "efeito de filme" e quando o fluido superfluido se move pelas superficies, mesmo contra a gravidade, sem oferecer resistencia, devido a sua ausencia de viscosidade. O que acontece com a superfluidez quando o fluido e aquecido acima de sua temperatura critica? a) O fluido se torna mais denso b) A viscosidade do fluido aumenta c) A superfluidez desaparece d) O fluido se divide em duas fases distintas Resposta: c) A superfluidez desaparece. Explicacao: A superfluidez e um fenomeno que ocorre a temperaturas muito baixas. Quando o fluido e aquecido alem de sua temperatura critica, ele perde suas propriedades superfluidas e se comporta como um fluido comum. Como a superfluidez foi descoberta pela primeira vez? a) Durante experimentos com nitrogenio liquido b) Quando cientistas estudaram o comportamento do helio-4 a baixas temperaturas c) Atraves da observacao de fenomenos em liquidos altamente viscosos d) Durante a analise de gases em pressoes elevadas Resposta: b) Quando cientistas estudaram o comportamento do helio-4 a baixas temperaturas. Explicacao: A superfluidez foi descoberta em 1937 por Pyotr Kapitsa, John F. Allen e Don Misener, quando estudaram o helio-4 a temperaturas abaixo de 2,17 K, observando sua capacidade de fluir sem resistencia. O que e o "fluxo quantico" na superfluidez? a) O fluxo de particulas em um fluido que nao pode ser controlado b) A corrente de particulas que viajam a velocidades proximas a luz c) O fenomeno onde o fluido superfluido flui em quantidades discretas, como "blocos" d) A variacao na densidade do fluido em funcao da temperatura Resposta: c) O fenomeno onde o fluido superfluido flui em quantidades discretas, como "blocos". Explicacao: O fluxo quantico descreve o comportamento da corrente em um fluido superfluido, onde a quantidade de fluxo ocorre em multiplos inteiros de uma unidade fundamental, nao sendo continuo. Qual e o papel das particulas chamadas "bosoes" na superfluidez? a) Elas geram a resistencia no fluido b) Elas nao tem nenhum efeito sobre a superfluidez c) Elas formam pares que permitem o comportamento de superfluidez d) Elas sao responsaveis por manter a viscosidade do fluido Resposta: c) Elas formam pares que permitem o comportamento de superfluidez. Explicacao: Na superfluidez, as particulas chamadas bosoes, como os atomos de helio-4, formam pares conhecidos como pares de Bose-Einstein. Esses pares se movem de forma coordenada, permitindo que o fluido exiba comportamento superfluido. O que e o "modelo de Bose-Einstein" em relacao a superfluidez? a) Um modelo que explica a condutividade eletrica em superfluido b) Um modelo que descreve a formacao de pares de particulas para explicar a superfluidez c) Um modelo para o comportamento de atomos a altas temperaturas d) Um modelo para o congelamento de liquidos a baixas temperaturas Resposta: b) Um modelo que descreve a formacao de pares de particulas para explicar a superfluidez. Explicacao: O modelo de Bose-Einstein descreve como, a temperaturas extremamente baixas, as particulas bosonicas se agrupam em um unico estado quantico, permitindo que o fluido exiba superfluidez. O que e a superfluidez em helio-3? a) Um fenomeno em que o helio-3 nao flui de forma normal b) A capacidade do helio-3 de se tornar superfluido a temperaturas muito altas c) A superfluidez que ocorre em helio-3 e mais complexa do que em helio-4 d) O helio-3 nao apresenta superfluidez em nenhum momento Resposta: c) A superfluidez que ocorre em helio-3 e mais complexa do que em helio-4. Explicacao: A superfluidez no helio-3 e mais complexa porque ocorre devido a formacao de pares de particulas de uma forma diferente do que no helio-4, envolvendo particulas fermonicas em vez de bosonicas. Como a superfluidez e observada experimentalmente? a) Medindo a condutividade eletrica de um fluido b) Observando o movimento de um fluido sem atrito c) Atraves da compressao do fluido ate atingir uma temperatura critica d) Medindo a densidade do fluido em diferentes condicoes de temperatura Resposta: b) Observando o movimento de um fluido sem atrito. Explicacao: A superfluidez e observada experimentalmente ao ver o fluido mover-se sem atrito, como quando o helio-4 sobe pelas paredes de um recipiente ou quando ele flui sem resistencia. O que acontece quando a superfluidez ocorre em uma substancia como o helio-4? a) O fluido se divide em duas fases distintas b) O fluido pode fluir para fora do recipiente devido a ausencia de viscosidade c) O fluido se torna invisivel d) O fluido perde toda a sua massa Resposta: b) O fluido pode fluir para fora do recipiente
