UEM 2022 (Conhecimentos Específicos) — questão 32 de Física

Gabarito 21Termologia — escalas, ebulição, fusão, condução térmica e dilatação de pino e orifícioVestibular · Conhecimentos Específicos de Física (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 32 de Física do UEM 2022 (Conhecimentos Específicos)

Enunciado em texto

Analise as seguintes proposições no contexto dos fenômenos relacionados ao calor e assinale o que for correto.

Dados: αFe=12×10−6 ∘C−1\alpha_{Fe} = 12 \times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1}, αAl=22×10−6 ∘C−1\alpha_{Al} = 22 \times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1}.

(01) A variação de um grau na escala Celsius de temperatura equivale à mesma variação na escala Kelvin de temperatura.

(02) A temperatura de ebulição da água não depende da pressão a que ela está sujeita.

(04) Se a pressão for mantida constante, a temperatura de uma certa quantidade de gelo não varia enquanto ele estiver derretendo.

(08) Dado que o coeficiente de condutibilidade térmica do ferro é cinco vezes menor que o do cobre, o ferro pode ser considerado melhor condutor de calor do que o cobre.

(16) Uma chapa de ferro contém um orifício circular, ao qual se ajusta perfeitamente um pino de alumínio quando ambos estão a 200 °C. Haverá uma folga entre o pino e o orifício quando ambos estiverem a uma temperatura de 20 °C.

(Enunciado: Vestibular UEM 2022, 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: julgar cinco afirmações sobre fenômenos térmicos.

(01) Verdadeira. T=θC+273T = \theta_C + 273: as duas escalas diferem só na origem; o grau tem o mesmo tamanho, então ΔT=ΔθC\Delta T = \Delta\theta_C.

(02) Falsa. A temperatura de ebulição depende da pressão: no alto de uma montanha (pressão menor) a água ferve abaixo de 100 °C; na panela de pressão, acima.

(04) Verdadeira. Durante a mudança de fase de uma substância pura a pressão constante, todo o calor recebido vai para a mudança de estado (calor latente) e a temperatura fica parada em 0 °C (a 1 atm) até o gelo acabar de derreter.

(08) Falsa. Melhor condutor é quem tem maior condutibilidade térmica. O cobre tem cinco vezes a do ferro: é ele o melhor condutor.

(16) Verdadeira. Um orifício dilata e contrai como se fosse feito do material da chapa (ferro). Ao esfriar de 200 °C para 20 °C, os dois diminuem, mas o alumínio tem coeficiente maior:

ΔDpinoΔDfuro=αAlαFe=2212\frac{\Delta D_{\text{pino}}}{\Delta D_{\text{furo}}} = \frac{\alpha_{Al}}{\alpha_{Fe}} = \frac{22}{12}

O pino contrai quase o dobro do furo: sobra folga entre eles.

⚠️ A armadilha: na (16), achar que o furo “fecha” ao esfriar e prende o pino. O furo diminui, sim, mas menos que o pino de alumínio, que encolhe mais.

A ideia em uma frase: mudança de fase a pressão constante não muda a temperatura; e furo dilata como se fosse de material da chapa.

Resposta: soma 21 (01 + 04 + 16).

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.

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