Arquivos Termometria - Educacional Plenus

UERJ 2023 – Questão 33

Plenus — Wed, 12 Apr 2023 02:24:00 +0000

A temperatura de ebulição dos líquidos está associada à altitude. Admita que, na altitude de 9000 m, a água entre em ebulição a 70 °C. Com um termômetro graduado na escala Fahrenheit, o valor obtido da temperatura de ebulição
da água será igual a:

(A) 86
(B) 94
(C) 112
(D) 158

Solução:
Usando a fórmula de conversão entre Celsius e Fahrenheit, obtemos:

\[\frac{T_{f}-32}{9}=\frac{70}{5} = 14\Longrightarrow\]

\[T_{f}-32 = 9\cdot 14 = 126\Longrightarrow\]

\[T_{f}=126+32 = 158 ºF.\]

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FATEC 2022 – Questão 33

Guimarães — Mon, 18 Jul 2022 18:20:19 +0000

O ODS 7 evoca a necessidade de se pensar em Energia Limpa e Acessível, assegurando o acesso confiável, sustentável e moderno. Há pouco tempo circulou nas mídias sociais uma fake news de que um grande empresário havia encomendado uma embarcação de luxo movida a hidrogênio. O projeto de fato existia, mas não tinha relação com o empresário.

O conceito base do projeto chamou atenção por contar com tecnologias que combinam hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade e água, assim evitando a queima de carvão e madeira para alimentar a embarcação. A embarcação conta com 112 m de comprimento, espaço para 14 convidados e 31 tripulantes. Possui dois tanques de 28 toneladas cada, selados a vácuo, com hidrogênio líquido resfriado a – 253 ºC. Quando for entregue, a embarcação vai atingir 17 nós de velocidade e viajar por 3 750 milhas náuticas, cerca de 6 945 km.

Acesso em: 10.04.2022. Adaptado.

De acordo com o texto, o hidrogênio é resfriado à temperatura de

(A) zero absoluto.
(B) 20 K acima do zero absoluto.
(C) 20 K abaixo do zero absoluto.
(D) 526 K acima do zero absoluto.
(E) 526 K abaixo do zero absoluto.

Confira outras questões dessa prova!

Solução:

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Termometria – Exercício 15

Guimarães — Mon, 09 May 2022 15:58:59 +0000

Uma escala arbitrária adota para o ponto do gelo e para o ponto do vapor, respectivamente, os valores –10 e 240. Estabeleça as fórmulas de conversão dessa escala para as escalas Celsius e Fahrenheit. Determine a indicação da referida escala para o zero absoluto.

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Primeiro vamos estabelecer a relação com a escala Celsius. Digamos que a relação é do tipo $$T_{X} = aT_{C} + b$$.

Temos dois conjuntos de pontos (0, -10) e (100, 240). Vamos utilizar esses dados para encontrar a e b.

$$-10 = 0a + b \longrightarrow b = -10$$

$$240 = 100a – 10 \longrightarrow a = \frac{250}{100} \longrightarrow a = 2,5$$

Portanto a relação entre as escalas arbitrária e Celsius é $$T_{X} = 2,5T_{C} – 10$$

Para encontrar a relação da escala X com a Fahrenheit, precisamos colocar $$T_{C}$$ em função de $$T_{X}$$.

$$T_{C} = \frac{T_{X} + 10}{2,5}$$

Agora é só substituir $$T_{C}$$ na fórmula que relaciona Celsius e Fahrenheit.

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9} \longrightarrow \frac{T_{X} + 10}{12,5} = \frac{T_{F} – 32}{9}$$

Para descobrir o zero absoluto na escala X, basta utilizar a relação entre X e Celsius. Sabemos que o zero absoluto é -273°C, então

$$T_{X} = 2,5T_{C} – 10 \longrightarrow T_{X} = 2,5*(-273) – 10 \longrightarrow T_{X} = -692,5$$

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Termometria – Exercício 14

Guimarães — Mon, 09 May 2022 15:31:06 +0000

Uma temperatura na escala Fahrenheit é indicada por um número que é o dobro daquele pelo qual ela é representada na escala Celsius. Essa temperatura é:

a) 160 °C
b) 148 °C
c) 140 °C
d) 130 °C
e) 120 °C

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Primeiro determinamos a relação entre as duas temperaturas medidas.

$$T_{F} = 2T_{C}$$

Agora podemos usar a fórmula que relaciona as duas escalas.

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9} \longrightarrow \frac{T_{C}}{5} = \frac{2T_{C} – 32}{9} \longrightarrow 9T_{C} = 10T_{C} – 160 \longrightarrow T_{C} = 160^{\circ} C$$

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Termometria – Exercício 13

Guimarães — Mon, 09 May 2022 15:15:30 +0000

A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 2 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Celsius. Essa temperatura é:

a) 300 ºC
b) 170 ºC
c) 150 ºC
d) 100 ºC
e) 50 ºC

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Primeiro precisamos entender como as temperaturas em Celsius e Fahrenheit se relacionam.

$$T_{F} = 2T_{C} + 2$$

Com isso podemos utilizar a fórmula que relaciona as duas escalas.

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9} \longrightarrow \frac{T_{C}}{5} = \frac{2T_{C} + 2 – 32}{9} \longrightarrow 9T_{C} = 10T_{C} – 150 \longrightarrow T_{C} = 150^{\circ} C$$

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Termometria – Exercício 12

Guimarães — Sat, 07 May 2022 14:42:08 +0000

Ao medir a temperatura de um gás, verificou-se que a leitura era a mesma, tanto na escala Celsius como na Fahrenheit. Qual era essa temperatura?

a) – 38 °C
b) – 39 °C
c) – 40 °C
d) – 41 °C
e) – 42 °C

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Aqui temos que utilizar a fórmula e fazer $$T_{C} = T_{F}$$

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{C} – 32}{9} \longrightarrow 9T_{C} = 5T_{C} – 160 \longrightarrow 4T_{C} = -160 \longrightarrow T_{C} = -40^{\circ} C$$

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Termometria – Exercício 11

Guimarães — Sat, 07 May 2022 14:34:38 +0000

Na escala Fahrenheit, sob pressão normal, a água ferve na temperatura de:

a) 80 °F
b) 100 °F
c) 148 °F
d) 212 °F
e) 480 °F

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Na escala Celsius, a temperatura de ebulição da água é de 100°C. Portanto temos que transformar esse valor em Fahrenheit utilizando a fórmula.

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9} \longrightarrow \frac{100}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9} \longrightarrow T_{F} = 212^{\circ} F$$

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Termometria – Exercício 10

Guimarães — Sat, 07 May 2022 14:20:29 +0000

Normalmente, o corpo humano começa a “sentir calor” quando a temperatura ambiente ultrapassa a marca dos 24,0 °C. A partir daí, para manter seu equilíbrio térmico, o organismo passa a eliminar o calor através do suor. Se a temperatura corporal subir acima de 37,0 °C, é caracterizada como hipertermia e abaixo de 35,0 °C, hipotermia. Se a temperatura de uma pessoa com hipertermia variar de 37,3 °C para 39,3 °C, esta variação nas escalas Fahrenheit (°F) e Kelvin (K) será, respectivamente:

a) 1,8 e 1,8
b) 1,8 e 2,0
c) 2,0 e 2,0
d) 2,0 e 3,6
e) 3,6 e 2,0

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Primeiro vamos calcular a variação na escala Kelvin. Para transformar uma temperatura Celsius para Kelvin utilizamos a seguinte equação:

$$T_{C} = T_{K} – 273$$

Para calcular uma variação, teremos

$$T_{C2} – T_{C1} = (T_{K2} – 273) – (T_{K1} – 273) \longrightarrow T_{C2} – T_{C1} = T_{K2} – 273 – T_{K1} + 273 \longrightarrow T_{C2} – T_{C1} = T_{K2} – T_{K1}$$

Portanto, as variações das escalas Celsius e Kelvin são iguais. Temos então para a variação em Kelvin 39,3 – 37,3 = 2,0 K

Para transformar Celsius em Fahrenheit utilizamos a seguinte equação:

$$\frac{T_{C}}{5} = \frac{T_{F} – 32}{9}$$

Para uma variação teremos:

$$\frac{T_{C2} – T_{C1}}{5} = \frac{(T_{F2} – 32) – (T_{F1} – 32)}{9} \longrightarrow \frac{T_{C2} – T_{C1}}{5} = \frac{T_{F2} – T_{F1}}{9} \longrightarrow \frac{39,3 – 37,3}{5} = \frac{\Delta T_{F}}{9} \longrightarrow \Delta T_{F} = 3,6^{\circ} F$$

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Termometria – Exercício 9

Guimarães — Fri, 06 May 2022 18:55:47 +0000

Pede-se determinar a função termométrica, na escala Celsius, de um termômetro de mercúrio, onde os seguintes dados foram observados: coluna líquida de 0,4 cm quando na presença do gelo (fusão = 0 °C); coluna líquida de 20,4 cm quando na presença de vapores de água (ebulição = 100 °C).

a) t = 5h – 2
b) t = 5h – 2,5
c) t = 2h – 5
d) t = 2h – 5,5

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Vamos utilizar uma relação linear entre os dois:

t = ah + b

Temos dois conjuntos de pontos: (0°C, 0,4cm) e (100°C, 20,4cm). Vamos utilizá-los para descobrir a e b.

$$0 = 0,4a + b \longrightarrow b = -0,4a$$

$$100 = 20,4a – 0,4a \longrightarrow a = \frac{100}{20} \longrightarrow a = 5$$

$$ b = -0,4*5 \longrightarrow b = -2$$

Então temos a função termométrica t = 5h – 2.

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Termometria – Exercício 8

Guimarães — Fri, 06 May 2022 18:45:23 +0000

Os termômetros são construídos baseando-se numa relação linear entre temperatura e alguma grandeza termodinâmica de uma substância. Tendo presente esse tipo de relação, se no ponto de fusão do gelo, a uma atmosfera, um gás perfeito dentro de um recipiente contrai seu volume para 150 cm³ e, no ponto de ebulição da água, a uma atmosfera, ele expande seu volume para 200 cm³, qual será seu volume em 50 °C?

a) 125 cm³
b) 200 cm³
c) 175 cm³
d) 100 cm³
e) 150 cm³

Confira nossa lista de Exercícios Resolvidos de Termometria

Solução:

Sabemos que o ponto de fusão da água a 1atm é 0°C e o ponto de ebulição é 100°C. Então vamos utilizar uma proporção:

100 – 0 ———- 200 – 150

100 – 50 ———– 200 – V

$$100 (200 – V) = 50*50 \longrightarrow 20000 – 100V = 2500 \longrightarrow 100V = 20000 – 2500 \longrightarrow V = \frac{17500}{100} \longrightarrow V = 175\, cm^{3}$$

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