FÍSICA - Temperatura e calor

Um garoto de 15 anos viaja aos Estados Unidos com sua família e fica deslumbrado com as diferenças culturais entre os dois povos. Também conhece alguns dispositivos diferentes utilizados lá como, por exemplo, um termômetro com graduação diferente da encontrada aqui no Brasil. Ao retornar ao país traz um desses termômetros que possui as duas graduações de escalas termométricas: Celsius e Fahrenheit, porém um dos números encontra-se apagado. Seus colegas adoram o dispositivo e resolvem calcular o valor que estava apagado. Ao efetuarem esse cálculo, encontraram o valor de:

Desenho representativo de um termômetro graduado em duas escalas termométricas.

Qual a temperatura em graus Celsius de um corpo que está a uma temperatura de 320 °F?

A escala Celsius utiliza para o ponto de fusão o valor de 0° e para o ponto de ebulição o valor de 100°. Quando relacionamos essa escala com a escala Fahrenheit que estabelece para o ponto de fusão o valor de 32° e para o ponto de ebulição o valor de 212°, existem vários valores que podem estar relacionados matematicamente. Determine qual é a temperatura em Fahrenheit que supera a medida em Celsius de 40 unidades.

(UFPR) Um menino do País de Gales (Reino Unido) não se sente bem e pede para sua mãe medir sua temperatura corpórea. Após 2 minutos, o termômetro utilizado registra 99,8 °F. Com base nos conhecimentos de termometria, é correto afirmar que o menino:

(Uneal) A temperatura média em Maceió é de 26 °C. Qual o valor dessa temperatura na escala Fahrenheit?

Abaixo estão relacionadas algumas substâncias e seus respectivos pontos de ebulição, na pressão de 1 atm.

Se essas substâncias fossem levadas para o planeta Vênus onde a temperatura ambiente é de aproximadamente 465 °C, e desconsiderando a grande diferença de pressão atmosférica existente entre os dois planetas, qual (is) substância(s) estaria(m) no estado gasoso na temperatura ambiente desse planeta? 

— Está frio aqui dentro, afirmou Maria.

— João, por favor, feche a janela para o frio não entrar, gritou Margarida.

Analise fisicamente o pedido de Margarida e marque a alternativa que corresponde, corretamente, à relação entre calor, frio e temperatura.

(Uespi) Um estudante está lendo o romance de ficção científica “Fahrenheit 451”, de Ray Bradbury. Num certo trecho, uma das personagens afirma que 451 °F é a temperatura na escala Fahrenheit em que o papel de que são feitos os livros entra em combustão. O estudante sabe que, nesta escala, as temperaturas de fusão e ebulição da água são respectivamente iguais a 32 °F e 212 °F. Ele conclui, acertadamente, que 451 °F é aproximadamente equivalente a:

Existem alguns dispositivos capazes de aferir a temperatura de um corpo ou material, como os termômetros e outros dispositivos capazes de controlar a temperatura, como os termostatos. Muitos equipamentos elétricos e eletrônicos do nosso cotidiano utilizam esses dois dispositivos, como a geladeira, o ferro de passar roupas, os fornos, entre outros. Um termômetro com mercúrio pode ser utilizado também para aferir a temperatura corporal de uma pessoa. Para isso essa pessoa deve colocá-lo debaixo do braço (axila) e deixar por algum tempo até que ele apite e a temperatura da pessoa possa ser avaliada.

Sobre esse tempo, qual é o motivo físico para ele?

Um aluno no laboratório de Biologia deseja aferir a temperatura de algumas substâncias, mas o termômetro de que dispõe está descalibrado, medindo os valores de 10 °T para o ponto de fusão do gelo e 90 °T para o ponto de ebulição da água no nível do mar. Uma das substâncias se encontra na temperatura de 30 °T. Determine o valor dessa temperatura na escala Celsius.

Leia o artigo abaixo sobre os notebooks e o calor:

Os notebooks mudaram completamente algumas atitudes de quem não desgruda de um computador. Tudo seria muito perfeito, se não fosse um pequeno inconveniente: o calor. Diversas pessoas vêm relatando que passaram por situações em que usaram o PC no colo e acabaram notando leves queimaduras na pele. Relatos desse tipo levaram alguns médicos a uma questão: afinal, utilizar o notebook no colo pode causar danos à pele? Sim, há alguns relatos na literatura sobre a ocorrência de lesões de pele. Geralmente temperaturas acima de 45 ºC. Se a lesão pelo calor for de longa duração, pode haver queimadura, atrofia, alterações de pigmentação, ceratoses e até mesmo o surgimento de carcinoma de pele.

Disponível em: <http://www.tecmundo.com.br/notebook/10341-mito-ou-verdade-utilizar-o-notebook-no-colo-pode-causar-danos-a-pele-.htm>. Acesso em: 11 nov. 2016.

No texto, as palavras calor e temperatura estão relacionadas com as lesões provocadas pelos aparelhos de notebook. Esses dois termos físicos podem ser considerados:

(UFJF-MG) Durante uma aula no laboratório de Física, o professor colocou dois termômetros em um forno cuja temperatura pode atingir até 500 °C. O primeiro termômetro tinha graduação em Celsius e o segundo, em Fahrenheit. O professor esperou o equilíbrio térmico e notou que o termômetro graduado na escala em Celsius indicava um valor que correspondia exatamente à metade do valor indicado no termômetro graduado na escala Fahrenheit. A temperatura medida pelo professor, em graus Celsius, é:

O gráfico abaixo relaciona duas escalas de temperatura denominadas de X e Y. Determine uma relação matemática que represente essas escalas termométricas.

O corpo humano não suporta grandes variações de temperatura. Quando nosso corpo ultrapassa o valor de 42 °C ele está próximo de cozinhar e o funcionamento dos órgãos e todo o metabolismo é afetado. A pessoa pode entrar em coma. É chamada de hipertermia. E, quando sua temperatura diminui para 35 °C, o corpo perde a coordenação motora, sente calafrios e cansaço. É chamada de hipotermia.

Porém, não é só a temperatura que influencia nas sensações do corpo humano, temos a umidade, o tempo de exposição e o vento, que também influenciam.

Sabe-se que existem relatos de pessoas em temperaturas extremas de – 29 °C, com roupas adequadas, até em temperaturas de 127 °C, durante 20 minutos.

Qual seria o valor da variação dessas temperaturas tão extremas nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente?

William Thomson, conhecido como Barão Kelvin, nasceu em Belfast, na Irlanda, em 26 de junho de 1824. Ele foi um físico, matemático e engenheiro, considerado um dos nomes mais importantes das ciências físicas do século XIX. Lord Kelvin contribuiu de forma relevante para os avanços da análise matemática da eletricidade e da termodinâmica.

Uma das principais realizações de Lord Kelvin foi o desenvolvimento da escala Kelvin de temperatura absoluta, na qual o zero absoluto é definido como 0 K. O título de nobreza foi concedido a Kelvin quando ele tinha 68 anos de idade.

Disponível em: <http://www.grupoescolar.com/pesquisa/lord-kelvin-william-thomson--1824--1907.html>. Acesso em: 02 nov. 2016.

Kelvin propôs que a energia cinética da matéria se anularia nessa temperatura. Sugeriu então que essa temperatura deveria ser considerada a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto. A partir dela, criou uma escala termométrica (que posteriormente recebeu o nome de escala Kelvin), permitindo assim maior eficiência nos cálculos termodinâmicos.

Dos valores de temperatura relacionados nas alternativas abaixo, qual não seria possível na escala Kelvin?

Existem mundialmente três escalas termométricas conhecidas e algumas outras escalas que são locais e pouco conhecidas, como a escala de Réaumur concebida em 1731, pelo físico francês Réne-Antoine Réaumur (1683-1757). Seus pontos fixos são o ponto de congelamento da água (zero grau) e o seu ponto de ebulição (80 graus).

No que se refere aos valores dos pontos fixos qual seria a principal diferença entre a escala Celsius e a escala Reaumur?

A febre se instala quando o termostato (hipotálamo) se ajusta para fazer o corpo atingir uma temperatura mais alta. Nesse momento, começam os arrepios de frio que podem transformar-se em tremedeira seguida de sensação de calor intenso e sudorese.

Outros sintomas são dores musculares, nas juntas, dor de cabeça, fraqueza, apatia, irritabilidade, indisposição, perda de apetite, boca seca, desidratação.

Especialmente nas crianças, febres que se aproximam dos 40ºC ou ultrapassam tal limite podem provocar confusão mental, delírios e convulsões.

Disponível em: <https://drauziovarella.com.br/letras/f/febre/>. Acesso em: 02 nov. 2016.

O texto acima se refere à temperatura corporal e ao valor em que a temperatura pode provocar alguns malefícios à criança. Determine esse valor de temperatura nas escalas Fahrenheit e Kelvin, respectivamente.

(UEA-AM) Um aluno utilizou um termômetro para medir a temperatura de um determinado líquido e obteve o valor de 50 °C. Resolvendo verificar a precisão do termômetro utilizado, observou que, para água congelando, a temperatura indicada era de -5 °C e, para água fervendo, a temperatura indicada era de 105 °C. Sendo assim, o aluno concluiu, que o valor correto da temperatura do líquido, em °C, era igual a:

Qual a temperatura em graus Celsius de um corpo que está a uma temperatura de 320 K?