12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
O funcionamento da maioria dos termômetros de líquido em tubo (como os de mercúrio) baseia-se no seguinte princípio físico:
Gabarito: A) o líquido se dilata (aumenta de volume) quando aquecido, subindo pela coluna do tubo capilar
Termômetros de líquido em tubo capilar funcionam porque o líquido se dilata ao ser aquecido, ocupando mais espaço e subindo pelo tubo fino e graduado — essa variação de volume é a propriedade termométrica utilizada.
Termômetros de mercúrio vêm sendo substituídos por termômetros de álcool colorido (ou por sensores digitais) em diversos países. Um motivo importante para essa substituição é que:
Gabarito: A) o mercúrio é uma substância tóxica, oferecendo risco à saúde e ao meio ambiente em caso de quebra do termômetro
O mercúrio é tóxico: se o termômetro se quebrar, ele pode contaminar o ambiente e representar risco à saúde. Por isso, termômetros de álcool colorido e sensores digitais vêm substituindo os de mercúrio em muitos contextos.
Uma amostra de gás é resfriada até atingir 15°C. Qual é essa temperatura em Kelvin?
Gabarito: A) 288 K
K = C + 273. Como C = 15, temos K = 15 + 273 = 288 K. Um erro comum é confundir com outro valor decorado (como 27°C) e responder 300 K, alternativa E.
Um forno de cozinha atinge 350 K durante o uso. Convertendo para Celsius, essa temperatura vale:
Gabarito: A) 77°C
C = K − 273 = 350 − 273 = 77°C. Um erro comum é somar em vez de subtrair (350 + 273 = 623°C, alternativa B) ou esquecer de converter e responder 350°C, alternativa C.
A figura mostra três escalas termométricas lado a lado — Celsius, Fahrenheit e Kelvin — com os pontos de fusão e ebulição da água marcados em cada uma. A temperatura de 20°C corresponde, na escala Fahrenheit, a:
Gabarito: A) 68°F
F = (9/5)·C + 32 = (9/5)(20) + 32 = 36 + 32 = 68°F. Um erro comum é esquecer de somar 32 (resultando em 36°F, alternativa C).
Para construir uma escala termométrica linear a partir de um termômetro não graduado, um cientista mergulha o bulbo em gelo fundente e depois em água fervendo, marcando os dois níveis do líquido no tubo de vidro. Essa etapa do processo é chamada de:
Gabarito: A) determinação dos pontos fixos da escala
A etapa descrita — marcar os níveis do líquido termométrico em temperaturas de referência conhecidas e reprodutíveis, como a fusão do gelo e a ebulição da água — corresponde à determinação dos pontos fixos, que servem de base para graduar toda a escala.
A escala Réaumur, pouco usada atualmente, define 0°Ré no ponto de fusão do gelo e 80°Ré no ponto de ebulição da água. Uma temperatura de 40°C corresponde, na escala Réaumur, a:
Gabarito: A) 32°Ré
A relação entre as escalas Réaumur e Celsius é °Ré = (80/100)·C = 0,8·C, pois a escala Réaumur divide o intervalo entre a fusão do gelo e a ebulição da água em 80 partes, contra 100 partes da escala Celsius. Assim, 0,8 × 40 = 32°Ré.
A temperatura de uma substância aumenta 22°C. Esse aumento, expresso na escala Fahrenheit, equivale a uma variação de:
Gabarito: A) 39,6°F
Como o grau Fahrenheit é 1,8 vez menor que o grau Celsius, uma variação de temperatura em Fahrenheit é 1,8 vez maior, numericamente, que a mesma variação em Celsius: ΔF = 1,8 × 22 = 39,6°F. Um erro comum é somar 32 à variação (22×1,8+32 = 71,6°F, alternativa C), mas essa soma só é válida para converter valores de temperatura, não variações.
Uma peça metálica é resfriada, sofrendo uma queda de 90°F em sua temperatura. Essa mesma variação, na escala Celsius, corresponde a uma queda de:
Gabarito: A) 50°C
Como ΔF = 1,8 × ΔC, temos ΔC = ΔF / 1,8 = 90 / 1,8 = 50°C. Um erro comum é aplicar a fórmula completa de conversão, subtraindo 32 da variação antes de multiplicar por 5/9 (o que daria 32,2°C, alternativa D) — mas essa subtração de 32 não se aplica a variações de temperatura.
Existe alguma temperatura em que os valores numéricos nas escalas Celsius e Kelvin coincidem (isto é, C = K)?
Gabarito: A) Não, pois a diferença entre as duas escalas é sempre 273, nunca podendo ser nula
Como K = C + 273 sempre, a diferença entre os valores numéricos das duas escalas é constante e igual a 273 — nunca pode ser zero. Portanto, não existe temperatura em que as leituras Celsius e Kelvin coincidam numericamente.
Historicamente, o conceito de zero absoluto foi estabelecido a partir de experimentos com gases a volume constante: observou-se que, ao resfriar um gás, sua pressão diminuía de forma linear com a temperatura. Extrapolando essa reta pressão × temperatura até o ponto de pressão teoricamente nula, obtém-se, em graus Celsius, aproximadamente:
Gabarito: A) -273°C
Ao resfriar um gás a volume constante e medir sua pressão, observa-se uma relação linear entre pressão e temperatura. Extrapolando essa reta até a pressão teoricamente nula, obtém-se sempre, independentemente do gás usado, uma temperatura muito próxima de −273°C — esse resultado experimental foi historicamente decisivo para o estabelecimento do zero absoluto e da escala Kelvin.
Um termômetro Réaumur (que define 0°Ré na fusão do gelo e 80°Ré na ebulição da água) marca 60°Ré. Convertendo essa leitura diretamente para a escala Fahrenheit, obtém-se:
Gabarito: A) 167°F
Primeiro converte-se para Celsius: como °Ré = 0,8·C, temos C = Ré/0,8 = 60/0,8 = 75°C. Depois, para Fahrenheit: F = (9/5)(75) + 32 = 135 + 32 = 167°F.
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
BENSHUU