UEPG 2022 (Vocacionada) — questão 31 de Física

Gabarito 09Termologia — escalas Celsius e Kelvin, mudanças de fase, ciclo de Carnot e dilatação linearVestibular de Outono · Prova Vocacionada (somatória)
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 31 de Física do UEPG 2022 (Vocacionada)

Enunciado em texto

A Termologia pode ser dividida em 4 partes: Termometria, Dilatometria, Calorimetria e Termodinâmica. No âmbito desses campos de estudo, assinale o que for correto.

(01) Num determinado dia, a variação de temperatura, na escala Celsius, entre as temperaturas máxima e mínima é dada por um certo valor X. Podemos afirmar que essa variação, na escala Kelvin, será expressa pelo mesmo valor.

(02) A temperatura de –50 °C é expressa na escala Kelvin pelo número –223.

(04) A transformação do estado sólido para o estado líquido chama-se liquefação.

(08) Carnot idealizou um ciclo de quatro transformações para um gás ideal, sendo duas isotérmicas alternadas com duas adiabáticas. Esse é um ciclo de rendimento máximo, porém seu rendimento será sempre menor que 100%.

(16) Os coeficientes de dilatação linear do chumbo e da platina são, respectivamente, 27×10−6 ∘C−127 \times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1} e 9,0×10−6 ∘C−19{,}0 \times 10^{-6}\ {}^{\circ}\text{C}^{-1}. Logo, para uma mesma variação de temperatura de duas barras de igual comprimento, sendo uma de chumbo e outra de platina, a barra de chumbo sofrerá uma contração menor que a de platina.

(Enunciado: Vestibular de Outono 2022 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.

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

(02) Falsa.

T=−50+273=223 KT = -50 + 273 = 223\ \text{K}

O valor é +223 K. Na escala Kelvin não existem temperaturas negativas: o zero é o zero absoluto.

(04) Falsa. Sólido → líquido é fusão. Liquefação (ou condensação) é a passagem de gás (vapor) para líquido.

(08) Verdadeira. O ciclo de Carnot tem duas isotérmicas e duas adiabáticas, alternadas, e dá o maior rendimento possível entre duas temperaturas, η=1−TF/TQ\eta = 1 - T_F/T_Q. Como TF>0T_F > 0 K, esse rendimento é sempre menor que 100%.

(16) Falsa. A variação de comprimento é ΔL=L0 α Δθ\Delta L = L_0\,\alpha\,\Delta\theta. Com o mesmo L0L_0 e o mesmo Δθ\Delta\theta, quem tem o maior α\alpha varia mais: o chumbo (27 contra 9, o triplo). Numa mesma queda de temperatura, o chumbo sofre contração maior, três vezes a da platina.

⚠️ A armadilha: a (04). Liquefação lembra “líquido”, mas é o nome da chegada ao líquido a partir do gás; do sólido para o líquido é fusão.

A ideia em uma frase: variação em Celsius é igual à variação em Kelvin; e quanto maior o coeficiente de dilatação, mais o material dilata (ou contrai).

Resposta: soma 09 (01 + 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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