UEPG 2021 (Vocacionada) — questão 31 de Física
Enunciado em texto
Não levar em consideração a dilatação dos corpos quando varia sua temperatura trouxe diversos acidentes, alguns fatais, para a humanidade. Esses fenômenos, entre outros, dizem respeito ao ramo da Física chamado Termologia, que pode ser dividido em Termometria, Calorimetria, Dilatometria e Termodinâmica. Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
(01) O fato de algumas garrafas de refrigerante estourarem em congeladores deve-se, principalmente, ao comportamento anômalo da água contida nele.
(02) Dois amigos, amantes da Matemática e da Física, moram um no Brasil e outro na Inglaterra. Um deles propõe o seguinte problema ao seu amigo: "ontem, na minha cidade no Brasil, a temperatura mínima registrada foi de 10 °C e a máxima 25 °C. Qual seria o valor dessa variação de temperatura na escala usada em seu país (Farhenheit)?". Seu amigo inglês respondeu: "27 °F". O amigo inglês está correto.
(04) Os espaços deixados entre os trilhos de trem é um cuidado que evita a deformação dos trilhos decorrentes do aumento da temperatura, pelo fato de que nos trilhos só ocorre dilatação linear.
(08) A máquina idealizada por Carnot opera segundo o princípio que leva seu nome. Foi a primeira máquina construída e, por ser ideal, apresenta um rendimento igual a 100 %.
(16) Uma caixa de isopor e uma panela de ferro são retiradas ao mesmo tempo de uma geladeira por uma pessoa. Ao tocar nesses objetos, a pessoa tem a sensação de que a panela de metal está mais fria do que a caixa de isopor, porque o isopor retira mais calor da mão da pessoa do que o metal.
(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 cinco afirmações de termologia e somar as corretas.
(01) Verdadeira. Entre 0 °C e 4 °C a água se comporta de modo anômalo: ao esfriar, ela se expande, e ao congelar o volume aumenta ainda mais (o gelo é menos denso que a água). Dentro de uma garrafa fechada, essa expansão estoura o vidro ou a lata.
(02) Verdadeira. A variação é de 15 °C. Uma variação de 100 °C corresponde a 180 °F, então:
Repare: para variação não se soma o 32; ele só entra na conversão de uma temperatura (um ponto da escala).
(04) Falsa. A folga entre os trilhos existe, sim, para que eles possam se dilatar sem empenar. Mas a justificativa está errada: todo corpo se dilata nas três dimensões. Nos trilhos, a dilatação no comprimento é a que importa, porque é a maior dimensão, mas não é “a única que ocorre”.
(08) Falsa. A máquina de Carnot é um modelo teórico: não foi “construída”. E mesmo ela não tem rendimento de 100%: seu rendimento é o máximo possível entre duas temperaturas,
Rendimento de 100% exigiria a fonte fria no zero absoluto, o que a segunda lei proíbe.
(16) Falsa. A sensação está certa, mas a explicação está invertida. O ferro é bom condutor de calor e o isopor é isolante: o metal retira calor da mão muito mais depressa, e por isso parece mais frio, embora os dois estejam à mesma temperatura.
⚠️ A armadilha: na (02), usar a fórmula de conversão de temperaturas com o 32 e chegar a 59 °F. Na variação o 32 se cancela.
A ideia em uma frase: ΔθF = 1,8·ΔθC; e a sensação de “frio” ao toque mede a rapidez com que o objeto rouba calor da mão, não a temperatura dele.
Resposta: soma 03 (01 + 02).
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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