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ITA/IME – Pré-Universitário1 Projeto rumo ao ita termometria Exercícios 01. Um estudante construiu uma escala de temperatura E cuja relação com a escala Celsius é expressa no gráfico representado a seguir: θ E θ C 10 –30 0 Qual a temperatura cujas leituras coincidem numericamente nessas duas escalas? 02. Um termômetro foi graduado, em graus Celsius, incorretamente. Ele assinala 1 °C para o gelo em fusão e 97 °C para a água em ebulição, sob pressão normal. Qual a única temperatura que esse termômetro assinala corretamente, em graus Celsius? 03. Um pesquisador, ao realizar a leitura da temperatura de um determinado sistema, obteve o valor – 450. Considerando as escalas usuais (Celsius, Fahrenheit e Kelvin), podemos afirmar que o termômetro utilizado certamente não poderia estar graduado: A) apenas na escala Celsius. B) apenas na escala Fahrenheit. C) apenas na escala Kelvin. D) nas escalas Celsius e Kelvin. E) nas escalas Fahrenheit e Kelvin. 04. Quando se mede a temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura. Esses dois procedimentos são necessários porque: A) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive. B) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive. C) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano. D) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e o do vidro. E) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo. 05. Em 1851, o matemático e físico escocês William Thomson, que viveu entre 1824 e 1907, mais tarde possuidor do título de Lorde Kelvin, propôs a escala absoluta de temperatura, atualmente conhecida como escala Kelvin de temperatura (K). Utilizando-se das informações contidas no texto, indique a alternativa correta. A) Com o avanço da tecnologia, atualmente, é possível obter a temperatura de zero absoluto. B) Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala Fahrenheit (°F), por meio da expressão K = °F + 273. C) A partir de 1954, adotou-se como padrão o ponto tríplice da água, temperatura em que a água coexiste nos três estados – sólido, líquido e vapor. Isso ocorre à temperatura de 0,01 °F ou 273,16 K, por definição, e à pressão de 610 Pa (4,58 mm Hg). D) Kelvin é a unidade de temperatura comumente utilizada nos termômetros brasileiros. E) Kelvin considerou que a energia de movimento das moléculas dos gases atingiria um valor mínimo de temperatura, ao qual ele chamou zero absoluto. 06. Na medida de temperatura de uma pessoa por meio de um termômetro clínico, observou-se que o nível de mercúrio estacionou na região entre 38 °C e 39 °C da escala, como está ilustrado na figura. 38 39 Após a leitura da temperatura, o médico necessita do valor transformado para uma nova escala, definida por t X = 2t C /3 e em unidades °X, onde t C é a temperatura na escala Celsius. Lembrando de seus conhecimentos sobre algarismos significativos, ele conclui que o valor mais apropriado para a temperatura t X é: A) 25,7 °X B) 25,7667 °X C) 25,766 °X D) 25,77 °X E) 26 °X 07. No dia 1º, à 0 h de determinado mês, uma criança deu entrada num hospital com suspeita de meningite. Sua temperatura estava normal (36,5 °C). A partir do dia 1º, a temperatura dessa criança foi plotada num gráfico por meio de um aparelho registrador contínuo. Esses dados caíram nas mãos de um estudante de Física, que verificou a relação existente entre a variação de temperatura (Δθ), em graus Celsius, e o dia (t) do mês. O estudante encontrou a seguinte equação: Δθ = – 0,20t2 + 2,4t – 2,2 A partir dessa equação, analise as afirmações dadas a seguir e indique a correta. A) A maior temperatura que essa criança atingiu foi 40,5 °C. B) A maior temperatura dessa criança foi atingida no dia 6. C) Sua temperatura voltou ao valor 36,5 °C no dia 12. D) Entre os dias 3 e 8 sua temperatura sempre aumentou. E) Se temperaturas acima de 43 °C causam transformações bioquímicas irreversíveis, então essa criança ficou com problemas cerebrais. ITA/IME – Pré-Universitário 2 Projeto rumo ao ita 08. A relação entre uma certa escala termométrica A e a escala Celsius é A = C + 3 e entre uma escala termométrica B e a escala Fahrenheit é B = 2F – 10. Qual a relação entre as escalas A e B? A) A = 5 18 B –12 B) A = 5 18 B + 12 C) A = 5 18 B –18 D) A = 5 18 B + 18 E) N.R.A. 09. Uma antiga escala denominada Rankine tinha seu zero coincidindo com o zero absoluto, mas usava como unidade de variação o grau Fahrenheit. Podemos então dizer que 0 °C e 100 °C correspondem nesta escala, respectivamente, os valores: A) 0 e 100 B) 32 e 212 C) 459 e 559 D) 492 e 672 E) N.R.A. 10. Dois termômetros, um Fahrenheit correto e um Celsius inexato, são colocados dentro de um líquido. Acusaram 95 °F e 30 °C respectivamente. O erro percentual cometido na medida do termômetro Celsius foi de: A) 5,3% B) 8,6% C) 9,5% D) 14,3% E) 5% 11. É dado um termômetro de gás a volume constante; o gás é considerado perfeito. Nos pontos do gelo, triplo e do vapor observaram-se pressões que obedecem às relações. P P e P P g t V t = = 27315 27316 37315 27316 Deseja-se estabelecer uma escala de temperaturas com equação termométrica: T = a P Pt , sendo A uma constante e T V – T g = 100. Determine a e identifique a escala. 12. É dado um termômetro x tal que 60 °X correspondem a 100 °C; 20 °X correspondem a 20 °C; 0 °X corresponde a 0 °C. As leituras Celsius variam conforme trinômio de segundo grau nas leituras X. Deduzir a equação que dá leituras Celsius em função de leituras X. 13. Dois termômetros estão imersos num líquido contido em vaso aberto. A escala de um dos termômetros é Celsius enquanto que a do outro é Fahrenheit. Sabendo-se que a leitura do termômetro Celsius fornece o mesmo número que a do termômetro Fahrenheit, pode-se afirmar que: A) o líquido contido no vaso é água. B) o líquido contido no vaso não é água. C) o líquido contido no vaso é álcool. D) o líquido contido no vaso não é álcool. E) nenhuma das afirmativas acima é satisfatória. 14. Por que o bulbo de um termômetro deve ter o formato cilíndrico em vez do formato esférico? 15. Pode-se aplicar a ”Lei Zero da Termodinâmica“ a dois pedaços de ferro atraídos por um ímã? 16. Por que você não pode ter certeza se está com febre alta tocando sua própria testa? 17. Quando em equilíbrio térmico no ponto triplo da água, a pressão do He em um termômetro de gás de volume constante é 1020 Pa. A pressão do He é 288 Pa quando o termômetro está em equilíbrio térmico com o nitrogênio líquido em seu ponto normal de ebulição. Qual é o ponto normal de ebulição do nitrogênio obtido com este termômetro? 18. Bolômetro é um instrumento sensível no qual se medem temperaturas mediante as correspondentes resistências elétricas de um fio, geralmente de platina. Em um bolômetro, a resistência é R g = 100 Ω no ponto do gelo; é R V = 102 Ω no ponto de vapor; e R varia com a temperatura θ. Adotar como grandeza termométrica a quantidade ΔR = R – R g e admitir correspondência linear. Estabelecer as equações termométricas do bolômetro para as escalas Célsius e Farenheit, respectivamente. 19. Num termômetro
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