Exercícios sobre trocas de calor, temperaturas e escalas termométricas com respostas

01) Por que o efeito estufa é importante para manutenção da vida tal qual a
conhecemos na Terra?

Resposta: porque ele ajuda a manter a temperatura na superfície da Terra numa 
faixa adequada à vida.

02) As paredes duplas e espelhadas do interior de uma garrafa térmica exercem que
função para manter a temperatura interna constante durante certo tempo? o que
aconteceria se essa garrafa fosse espelhada só na face?

Resposta: O espelho dificulta a irradiação; se fosse espelhada apenas na face externa 
não manteria bebidas frias.

03) Os raios infravermelhos ficam retidos dentro de uma estufa de plantas porque:

a) eles não se propagam mais pelo ar quente;
b) a convençção evita que eles sejam irradiados;
c) o vidro dificulta a sua passagem, impedindo que saia da estufa;
d) ocorre inversão térmica dentro da estufa;
e) não existe vácuo no interior da estufa.

Letra: c

04) Uma pequena estufa de plantas tem a temperatura interna de 30°C, enquanto a externa
é de 10°C. As paredes de vidro têm a condutibilidade térmica de 0,0015 cal/s.cm.°C, tendo
0,3 cm de espessura a 10.000 cm² de área. Assim, calcule:

a) o fluxo de calor através das paredes;                                     1000 cal/s
b) a quantidade de calor perdida pela estufa em 1 minuto.        60.000 cal = 60 Kcal

05) Por que motivo as condutividades térmicas do cimento e do cimento em pó são tão
diferentes?

Resposta: O ar entre as partículas de cimento em pó diminui drasticamente a sua 
condutividade

06) Por que motivo você coloca sua mão dentro de um forno por pouco tempo,
não sofre queimaduras, ao contrário do que se tocasse na parede interna de metal?

Resposta: Porque o ar é isolante térmico, mas o metal é bom condutor de calor.

07) Usando a relação entre as temperaturas na escala Celsius e Fahrenheit, prove
que uma variação de 1°F corresponde à variação de 0,556°C. Depois, use a definição
de BTU para mostrar que 1 BTU corresponde a 252 calorias, aproximadamente.

Resposta: ∆t_c = 5/9 ≡ 0,556°C ; 1BTU ≡ 454 . 0,556 ≡ 252 cal

08) Ao projetar a sala de um laboratório de pesquisas com materiais orgânicos, um
engenheiro não conseguiu encontrar um que tivesse certo coeficiente k de condutibilidade
térmica para que a espessura da parde pudesse ter a medida x. Como alternativa, ele
encontrou um material cujo coeficiente era 10% superior ao requerido com esse material
alternativo ficou com a espessura igual a:

a) x.
b) 0,1x.
c) 1,1x.
d) 0,9x.
e) 2x.

Letra: c

09) Duplicando-se a temperatura na escala Kelvin de um corpo negro, aumenta-se o
seu poder emissor de energia radiante. Calcule o fator de aumento da emissão de energia.

Reposta: 16

10) Por que a água demora mais a esquentar ( atingindo 50°C, por exemplo) do que o
etanol, a partir da temperatura ambiente? Considere o mesmo volume e a mesma fonte
de calor para ambos?

Resposta: O maior calor específico da água exige que uma maior quantidade de calor 
seja absorvida por ela para que tenha a mesma variação de temperatura do etanol. 
Para isso, gasta-se mais tempo.