UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 4 de Física

Gabarito 05Termologia — escala termométrica arbitrária: conversão para Celsius e Kelvin e rendimento de CarnotVestibular de Verão · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 4 de Física do UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Uma escala termométrica N, em comparação com a escala termométrica Celsius, pode ser representada em um gráfico que contém a escala N no eixo vertical e a escala Celsius no eixo horizontal. Nesse gráfico, observa-se que a relação entre as duas escalas é linear e que a reta descrita por essa relação passa pelos pontos (0,-50) e (50,150). Com base nessas informações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

(01) -50 °N equivale a aproximadamente 273 K.

(02) A temperatura de ebulição da água, à pressão de 1 atm, na escala N, é de 300 °N.

(04) A variação de uma unidade na escala Kelvin equivale à variação de 4 unidades na escala N.

(08) Para determinar o rendimento de uma máquina térmica de Carnot, os valores das temperaturas dos reservatórios térmicos podem ser expressos tanto em °C quanto em °N.

(16) 10 °C equivalem a 30 °N.

(Enunciado: Vestibular UEM 2013 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).

Resolução comentada

O que a questão pede: achar a relação entre as escalas N e Celsius e usá-la.

Passo 1 — a reta. Pelos pontos (0; −50) e (50; 150), a inclinação é 200/50=4200/50 = 4:

θN=4 θC−50\theta_N = 4\,\theta_C - 50

(01) Verdadeira. −50 °N corresponde a 0 °C, isto é, cerca de 273 K.

(02) Falsa. A 100 °C:

θN=4×100−50=350 ∘N\theta_N = 4 \times 100 - 50 = 350\ {}^{\circ}\text{N}

(04) Verdadeira. Variar 1 K é variar 1 °C, e isso corresponde a variar 4 °N (a inclinação da reta).

(08) Falsa. O rendimento de Carnot, η=1−TF/TQ\eta = 1 - T_F/T_Q, exige temperaturas absolutas (kelvin). Em °C ou °N, cujo zero é arbitrário, a razão sai errada.

(16) Falsa.

θN=4×10−50=−10 ∘N\theta_N = 4 \times 10 - 50 = -10\ {}^{\circ}\text{N}

⚠️ A armadilha: na (08), esquecer que razões entre temperaturas só têm sentido na escala absoluta. Diferenças podem ser em Celsius; quocientes, não.

A ideia em uma frase: duas escalas lineares se relacionam por uma reta: θ_N = 4θ_C − 50; e o rendimento de Carnot pede kelvin.

Resposta: soma 05 (01 + 04).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.

Outras questões de Física do UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos)

Gabarito e resolução de todas as questões de Física do UEM 2013 (Verão, Conhecimentos Específicos) →

Mais questões de Termologia e calorimetria, de todas as bancas, resolvidas passo a passo. Ver todos os assuntos →