UEPG 2021 — questão 24 de Física
Enunciado em texto
A Hidrostática é a parte da Mecânica que estuda os líquidos em equilíbrio, e a Termodinâmica estuda a temperatura, o calor e as transformações de calor em trabalho e vice-versa. No âmbito desses dois ramos da Física, assinale o que for correto.
(01) A lei de Arquimedes é válida para líquidos e gases. De acordo com essa lei “todo corpo mergulhado nesses fluidos fica sujeito a uma força vertical com sentido para cima cuja intensidade é igual ao peso do fluido que foi deslocado”.
(02) Temperatura e calor são conceitos equivalentes, pois quanto maior a temperatura de um corpo mais calor ele deve conter.
(04) Nas transformações adiabáticas de um gás ideal, o valor do trabalho realizado no processo é igual à variação da energia interna do gás, com sinal trocado.
(08) Uma variação de temperatura medida na escala Celsius fornece o mesmo valor numérico que se fosse medida na escala Kelvin.
(Enunciado: Vestibular de Primavera 2021 UEPG — UEPG.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG), Coordenadoria de Processos de Seleção (CPS).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar quatro afirmações de hidrostática e termodinâmica.
(01) Verdadeira. O empuxo vem da diferença de pressão entre a parte de baixo e a de cima do corpo, e isso acontece em qualquer fluido, líquido ou gás (é o empuxo do ar que faz um balão subir). A intensidade é o peso do fluido deslocado: .
(02) Falsa. Temperatura mede o grau de agitação das partículas; calor é energia em trânsito, que passa de um corpo para outro por causa de uma diferença de temperatura. Um corpo não “contém” calor: contém energia interna.
(04) Verdadeira. Adiabática é a transformação sem troca de calor, . Pela primeira lei:
Se o gás se expande (realiza trabalho, ), sua energia interna diminui e ele esfria.
(08) Verdadeira. As escalas Celsius e Kelvin diferem só pela origem, ; o tamanho do grau é o mesmo. Logo : uma variação de 20 °C é uma variação de 20 K.
⚠️ A armadilha: a (02), que repete a ideia do senso comum de que um corpo quente “tem muito calor”. Na Física, calor só existe enquanto passa de um corpo para outro.
A ideia em uma frase: na adiabática Q = 0, então todo o trabalho sai (ou entra) na energia interna: τ = –ΔU.
Resposta: soma 13 (01 + 04 + 08).
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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