rendimento de máquina frigorífica: $\eta=\left|\dfrac{Q_{fria}}{\tau}\right|$
$Q=mc\Delta T$
calor específico do metal: $0{,}13\text{ cal/g}{}^\circ\text{C}$
Q36
Termometria — Conversão de Diferença de Temperatura para Fahrenheit
Com a flexibilização da quarentena, tornou-se comum o uso de termômetros com sensor infravermelho para medir a temperatura das pessoas na entrada de estabelecimentos comerciais.
Leituras exibidas pelo termômetro: 36,3°C, 38,0°C e 38,9°C.
Ao aferir a temperatura na entrada de um restaurante, os valores encontrados estavam entre os visualizados na figura apresentada.
Sendo assim, a máxima diferença de temperatura na escala Fahrenheit foi de:
Como os valores aferidos estavam entre os extremos mostrados na figura, a máxima diferença de temperatura possível corresponde à diferença entre a menor leitura ($36{,}3°\text{C}$) e a maior leitura ($38{,}9°\text{C}$):
$\Delta T(°C)=38{,}9-36{,}3=2{,}6°\text{C}$.
Como um intervalo de temperatura se converte de Celsius para Fahrenheit por $\Delta T(°F)=\Delta T(°C)\cdot\dfrac{9}{5}$ (sem o deslocamento de $32$, que só se aplica a valores absolutos de temperatura):
$\Delta T(°F)=2{,}6\cdot1{,}8=4{,}68°\text{F}$.
Alternativa correta: E
Q37
Óptica — Refração Atmosférica e a Visão do Pôr do Sol
Estamos no ano de 2075 e ocorreu uma grande explosão na Terra. Com essa explosão, a atmosfera do nosso planeta desapareceu, e alguns efeitos luminosos podem ocorrer.
Dentre eles, é correto afirmar que poderemos observar:
a)o Sol se pôr mais cedo no horizonte.
b)não veremos mais o Sol nem a Lua.
c)o Sol nascer mais cedo no horizonte.
d)o Sol se pôr mais tarde no horizonte.
e)os astros nas mesmas posições em que os enxergamos com a atmosfera.
A atmosfera terrestre atua como um meio que refrata a luz solar, curvando os raios de luz que chegam da direção do Sol. Esse fenômeno, chamado refração atmosférica, faz com que o Sol permaneça visualmente acima do horizonte por um pequeno intervalo de tempo mesmo após já ter geometricamente se posicionado abaixo dele — e, de forma análoga, faz com que ele apareça um pouco antes de estar geometricamente acima do horizonte no nascer.
Em outras palavras, a atmosfera "estica" o dia visível: o nascer do Sol parece mais cedo e o pôr do Sol parece mais tarde do que aconteceria sem atmosfera.
Sem atmosfera, esse efeito desaparece, e o Sol passaria a se pôr mais cedo (no instante geometricamente correto, sem o prolongamento óptico) em relação ao que observamos atualmente.
Alternativa correta: A
Q38
Óptica da Visão — Formato do Cristalino
Na imagem apresentada, são observados os principais elementos que constituem o olho humano.
O cristalino é uma lente gelatinosa classificada corretamente como:
O cristalino é uma lente biológica flexível, presa por ligamentos suspensores (fibras zonulares) ao músculo ciliar, que ajusta sua curvatura para focar imagens de objetos a diferentes distâncias (acomodação visual).
Estruturalmente, o cristalino apresenta as duas faces curvadas para fora (convexas), sendo, portanto, uma lente biconvexa (convergente), semelhante em formato a uma lente de aumento.
Alternativa correta: C
Q39
Termodinâmica — Eficiência de Máquinas Frigoríficas
No estudo da Termodinâmica, constantemente nos deparamos com máquinas térmicas e frigoríficas, bem como com o cálculo de rendimento e eficiência.
Em cada máquina, o fluxo de calor segue determinada ordem, assim como o trabalho.
A eficiência de uma máquina frigorífica é calculada pelo módulo da razão entre:
a)o calor retirado da fonte fria e o trabalho externo.
b)o calor retirado da fonte quente e o trabalho externo.
c)o trabalho realizado pelo sistema e o calor cedido à fonte fria.
d)o trabalho realizado pelo sistema e o calor fornecido pela fonte quente.
e)o calor retirado da fonte fria e o calor fornecido à fonte quente.
Uma máquina frigorífica opera de forma inversa a uma máquina térmica: em vez de converter calor em trabalho, ela utiliza trabalho externo (fornecido, por exemplo, por um compressor) para retirar calor de uma fonte fria e cedê-lo a uma fonte quente, invertendo o sentido espontâneo do fluxo de calor.
A eficiência (também chamada de coeficiente de desempenho) de uma máquina frigorífica é definida como a razão entre o que se deseja obter — o calor retirado da fonte fria, $Q_{fria}$ — e o que se gasta para isso — o trabalho externo, $\tau$:
$\eta=\left|\dfrac{Q_{fria}}{\tau}\right|$.
Alternativa correta: A
Q40
Calorimetria — Quantidade de Calor para Aquecer uma Faca
Um artesão produz facas com um metal especial, inicialmente à temperatura ambiente de $20°\text{C}$.
Considere que a massa do metal utilizada na confecção da faca é de $0{,}6\text{ kg}$; a temperatura necessária para que o metal fique moldável é de $780°\text{C}$; o calor específico do metal é igual a $0{,}13\text{ cal/g}{}^\circ\text{C}$.
Determine a quantidade de calor, em calorias, que deve ser fornecida ao metal para que o artesão possa moldar e concluir a peça.
