Atividade Fisica

UNIVERSIDADE CATÓLICA DOM BOSCO

PRÓ–REITORIA DE ENSINO E DESENVOLVIMENTO – PROED

ENGENHARIA CIVIL – FÍSICA II

ACADÊMICO(A): _____________________________________________________________________________ / AGOSTO DE 2014

LISTA DE EXERCÍCIOS 2.2 / TEMPERATURA E CALOR

01. Um estudante de Física resolveu criar uma nova escala termométrica que se chamou Escala NOVA ou,

simplesmente, Escala N. Para isso, o estudante usou os pontos fixos de referência da água: o ponto de fusão do gelo (0°

C), correspondendo ao mínimo (25° N) e o ponto de ebulição da água (100° C), correspondendo ao máximo (175° N) de

sua escala, que era dividida em cem partes iguais. Dessa forma, determine na escala Celsius uma temperatura de 55°,

na escala N.

02. Duas escalas termométricas E1 e E2 foram criadas. Na escala E1, o ponto de fusão do gelo sob pressão de 1 atm

(ponto de gelo) corresponde a +12 e o ponto de ebulição da água sob pressão de 1 atm (ponto de vapor) corresponde a

+87. Na escala E2, o ponto de gelo é + 24. Os números x e y são, respectivamente, as medidas nas escalas E1 e E2

correspondentes a 16 ºC. Se os números 16, x e y formam, nessa ordem, uma Progressão Geométrica, determine o

ponto de vapor na escala E2.

03. Considere uma escala termométrica X tal que, sob pressão normal, ao ponto de fusão do gelo faça corresponder o

valor - 20° X e ao ponto de ebulição da água o valor 180° X. Determine na escala X uma queda de temperatura de 5° C.

04. O gráfico a seguir apresenta a relação entre a temperatura na escala Celsius e

a temperatura numa escala termométrica arbitrária X. Calcule a temperatura de

fusão do gelo na escala X. Considere a pressão de 1 atm.

05. Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de temperaturas. Os mais comuns se baseiam

na variação de volume sofrida por um líquido considerado ideal, contido num tubo de vidro cuja dilatação é desprezada.

Num termômetro em que se utiliza mercúrio, vemos que a coluna desse líquido "sobe" cerca de 2,7 cm para um

aquecimento de 3,6°C. Se a escala termométrica fosse a Fahrenheit, para um aquecimento de 3,6°F, a coluna de

mercúrio de quanto "subiria"?

06. Uma panela com água é aquecida de 25°C para 80°C. Determine a variação de temperatura sofrida pela panela com

água, nas escalas Kelvin e Fahrenheit.

07. Para medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criou sua própria escala linear de temperaturas. Nessa

nova escala, os valores de 0 (zero) e 10 (dez) correspondem respectivamente a 37°C e 40°C. Determine a temperatura

de mesmo valor numérico em ambas escalas.

08. Mediu-se a temperatura de um corpo com dois termômetros: um graduado na escala Celsius (C) e o outro numa

escala X. O gráfico abaixo mostra a relação entre as escalas. Prove que a equação de conversão pode ser dada por:

2

3

T 60

T 80

c

x 





09. Suponha que você encontre anotações antigas que descrevem ima escala de temperatura chamada Z, na qual o

ponto de ebulição da água é 65,0 ºZ e o ponto de congelamento é -14,0 ºZ. A que temperatura na escala Fahrenheit

corresponde uma temperatura  = -98,0 ºZ? Suponha que a escala Z é linear, ou seja, que o tamanho de um grau Z é o

mesmo em toda a escala Z.

10. Um lingote de cobre de massa mc = 75 g é aquecido em um forno de laboratório até a temperatura  = 312 ºC. Em

seguida, o lingote é colocado em um béquer de vidro contendo uma massa ma = 220 g de água. A capacidade térmica Bb

do béquer é 45 cal/K. A temperatura inicial da água e do béquer é 1 = 12 ºC. Supondo que o lingote, o béquer e a água

são um sistema isolado e que a água não é vaporizada, determine a temperatura final f do sistema quando o equilíbrio

térmico é atingido.

11. Em que temperatura a leitura na escala Fahrenheit é igual (a) a duas vezes a leitura na escala Celsius e (b) a

metade da leitura na escala Celsius?

12. Em uma escala linear de temperatura X, a água congela a -125,0 ºX e evapora a 375,0 ºX. Em uma escala linear de

temperatura Y, a água congela a -70,00 ºY e evapora a -30,00 ºY. Uma temperatura de 50,00 ºY corresponde a que

temperatura na escala X?

13. Em uma escala linear de temperatura X, a água evapora a -53,5 ºX e congela a -170,0 ºX. Quanto vale a temperatura

de 340 K na escala X? (Aproxime o ponto de ebulição da água para 373 K).

14. Uma barra de comprimento L = 50 m, feita de um material X, sofre variação de temperatura de 20°C, e seu

comprimento varia em 0,02%. Considere duas barras do mesmo material X e de mesmo comprimento L, posicionadas,

uma em frente à outra, separadas por uma distância d = 1 cm (veja a figura). Admitindo-se que cada barra cresça de

forma homogênea,