Exercícios sobre equilíbrio térmico

Exercícios de Física

Esta lista de exercícios trata do fenômeno termodinâmico descrito pela lei zero da termodinâmica, conhecido como equilíbrio térmico, que ocorre pela transferência de calor. Publicado por: Rafael Helerbrock
questão 1

Assinale a alternativa que apresenta o nome de uma lei da física que explica como ocorre o fenômeno termodinâmico conhecido como equilíbrio térmico.

a) Terceira lei da termodinâmica

b) Lei de Steffan-Boltzmann

c) Lei da gravitação universal

d) Primeira lei da termodinâmica

e) Lei zero da termodinâmica

questão 2

Em uma xícara de capacidade térmica desprezível, despeja-se 200 ml (200 g) de água a 50 ºC, então, dois cubos de açúcar de 5 g, à temperatura de 25 ºC, e de calor específico igual a 0,280 cal/gºC, são mergulhados na água quente. Determine a temperatura de equilíbrio do sistema água e cubo de açúcar, despreze as perdas de calor para o ar, e assinale a alternativa correta:

Dados: cágua = 1,0 cal/gºC

a) 42,5 ºC

b) 49,6 ºC

c) 35 ºC

d) 47,2 ºC

e) 45,6 ºC

questão 3

Tendo como base exclusivamente o que é delimitado pelo enunciado da lei zero da termodinâmica: “Se dois corpos encontrarem-se em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, então, esses corpos estarão em equilíbrio térmico entre si”, assinale a alternativa correta:

a) O calor é uma grandeza escalar e é medido em joules, de acordo com o SI.

b) O calor é sempre transferido dos corpos mais frios em direção aos corpos mais quentes.

c) O calor é transferido espontaneamente entre corpos de diferentes temperaturas.

d) O calor é transferido mesmo após o equilíbrio térmico ter sido estabelecido.

e) O calor pode ser transferido por meio dos processos de condução, convecção e radiação.

questão 4

Existe um processo de transferência de calor que pode ocorrer mesmo na ausência de um meio físico. O nome que se dá a esse processo é:

a) convecção

b) radiação

c) evaporação

d) vaporização

e) radiação

respostas
Questão 1

Letra e

O equilíbrio térmico é o fenômeno que explica a troca de calor entre corpos de diferentes temperaturas, de acordo com a lei zero da termodinâmica. Portanto, a alternativa correta é a letra e.

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Questão 2

Letra b

O equilíbrio térmico consiste na troca de calor, portanto, de acordo com as condições especificadas no enunciado, todo o calor que a água cede para o açúcar será absorvido, dessa maneira, podemos realizar o seguinte cálculo:

No cálculo, somamos os calores sensíveis cedidos pela água e absorvidos pelos dois cubos de açúcar, que resultam em 10 g. Depois de aplicarmos as propriedades distributivas nos cálculos, descobrimos que a temperatura de equilíbrio será de 49,6 ºC, portanto, a alternativa correta é a letra b.

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Questão 3

Letra c

A questão delimita que assinalemos uma alternativa relacionada ao que é dito no enunciado da lei zero da termodinâmica, desse modo, apesar de as alternativas a e e serem verdadeiras, a alternativa correta é a letra c.

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Questão 4

Letra e

Entre os processos listados na alternativa, apenas o de radiação, que ocorre pela emissão e absorção de ondas eletromagnéticas, pode ocorrer no vácuo, portanto, a alternativa correta é a letra e.

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