“Prova de Física: Temperatura e Dilatação Térmica – 20 Questões”
Tema: Conceitos de Temperatura, Equilíbrio Térmico, Medição de Temperatura, Escalas Termométricas, Dilatação Térmica dos Sólidos e Dilatação Linear, superficial e volumetrica
Etapa/Série: 2º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 20
Prova de Física – 2º Ano do Ensino Médio
Tema: Conceitos de Temperatura, Equilíbrio Térmico, Medição de Temperatura, Escalas Termométricas, Dilatação Térmica dos Sólidos e Dilatação Linear, Superficial e Volumétrica
Esta prova contém 20 questões de múltipla escolha. Cada questão foi elaborada para avaliar seu conhecimento sobre os conceitos fundamentais de temperatura, medições e dilatação térmica. Leia atentamente cada questão e escolha a alternativa correta.
Questões
1. Qual é a definição de temperatura em um sistema físico?
a) A quantidade de calor que um corpo pode armazenar
b) A medida da energia cinética média das partículas em um corpo
c) A capacidade de um corpo de conduzir calor
d) A energia total de um sistema
2. O que é equilíbrio térmico?
a) Quando um corpo irradia mais calor do que absorve
b) Quando dois corpos estão a diferentes temperaturas
c) Quando dois corpos em contato térmico têm a mesma temperatura
d) Quando um corpo aquece ao ser exposto a uma fonte de calor
3. Qual dos seguintes instrumentos é usado para medir temperatura?
a) Barômetro
b) Termômetro
c) Calorímetro
d) Anemômetro
4. A escala Celsius é baseada em que dois pontos de referência?
a) O ponto de fusão e vaporização da água
b) O ponto de fusão do ouro e a temperatura do gelo seco
c) A temperatura corporal e a temperatura de ebulição da água
d) O ponto de congelamento e o ponto de ebulição da água
5. O que é dilatação térmica?
a) A contração dos sólidos ao serem aquecidos
b) O aumento do volume de um corpo quando sua temperatura aumenta
c) A mudança de fase de um material ao ser aquecido
d) A transferência de calor entre dois corpos
6. Em um experimento, um bloco de metal é aquecido. Esse bloco tem a seguinte propriedade representativa no contexto da dilatação térmica:
a) Dilatação superficial
b) Dilatação linear
c) Dilatação volumétrica
d) Nenhuma das anteriores
7. Qual a fórmula da dilatação linear?
a) ΔL = L₀ * α * ΔT
b) ΔV = V₀ * β * ΔT
c) ΔA = A₀ * γ * ΔT
d) δT = Q / m
8. Um objeto tem um comprimento inicial de 2 m e seu coeficiente de dilatação linear é 0,01 °C⁻¹. Qual será o seu comprimento após um aumento de temperatura de 50 °C? (Calcule)
a) 2,5 m
b) 2,1 m
c) 2,5 m
d) 2,0 m
9. Em um experimento de dilatação volumétrica, um líquido tem um volume inicial de 1 L e seu coeficiente de dilatação volumétrica é 0,02 °C⁻¹. Qual será o novo volume após um aumento de 30 °C?
a) 1,5 L
b) 1,9 L
c) 2,0 L
d) 1,5 L
10. Quando aquecemos um material sólido, como o aço, o que ocorre com seus átomos?
a) Eles ficam mais longe entre si, aumentando o volume do material
b) Eles permanecem nos mesmos lugares, mas vibram mais rápido
c) Alteram sua composição química
d) Atraem mais átomos para si
11. Qual é o valor da dilatação superficial em um objeto que tem área de 50 m², coeficiente de dilatação superficial igual a 0,005 °C⁻¹ e aumento de temperatura de 40 °C? (Calcule)
a) 10 m²
b) 4 m²
c) 5 m²
d) 2 m²
12. Se um corpo de volume inicial de 4 m³ apresenta um coeficiente de dilatação volumétrica de 0,03 °C⁻¹, qual será o volume após um aumento de 20 °C?
a) 5 m³
b) 4,5 m³
c) 4,2 m³
d) 4,4 m³
13. Qual das afirmações a seguir é verdadeira em relação ao comportamento de um líquido durante a dilatação térmica?
a) A dilatação volumétrica de líquidos é sempre superior à de sólidos
b) O aumento de volume é igual em todas as temperaturas
c) Os líquidos não se expandem ao serem aquecidos
d) Durante a dilatação, a densidade do líquido diminui.
14. Em um cenário onde dois corpos metálicos diferentes são colocados em contato, o que pode ocorrer?
a) Ambos permanecem a mesma temperatura
b) Somente o corpo mais frio sofrerá alteração de temperatura
c) O corpo mais quente transferirá calor até atingir o equilíbrio térmico com o corpo mais frio
d) O calor não se transfere entre os corpos metálicos
15. A escala Kelvin é baseada em qual conceito?
a) O ponto de fusão do gelo
b) O zero absoluto
c) As condições atmosféricas
d) A temperatura de ebulição da água
16. Ao aquecer uma barra de ferro de 1,5 m de comprimento, a quanto corresponderá a dilatação linear, considerando um coeficiente de dilatação linear de 0,012 °C⁻¹ e um aumento de temperatura de 80 °C? (Calcule)
a) 0,12 m
b) 0,144 m
c) 0,186 m
d) 0,2 m
17. Quais são as escalas termométricas mais utilizadas em situações cotidianas?
a) Kelvin e Rankine
b) Celsius e Fahrenheit
c) Réaumur e Celsius
d) Kelvin e Celsius
18. A dilatação superficial é mais evidente em materiais que possuem:
a) Alta densidade
b) Baixa temperatura
c) Alta uniformidade
d) Alta temperatura
19. Qual a diferença principal entre dilatação linear e dilatação volumétrica?
a) A linear se refere a objetos sólidos e a volumétrica a líquidos
b) A linear ocorre em duas dimensões, enquanto a volumétrica ocorre em três dimensões
c) Ambas têm os mesmos coeficientes e fórmulas
d) A volumétrica é desprezível em sólidos
20. Durante um experimento de dilatação volumétrica, um cilindro de água (coeficiente de dilatação volumétrica de 0,00021 °C⁻¹) com volume inicial 500 mL é aquecido a 100 °C. Aumentando a temperatura em 80 °C, qual será o novo volume? (Calcule)
a) 550 mL
b) 545 mL
c) 600 mL
d) 580 mL
Gabarito Detalhado
1. b – A temperatura mede a energia cinética média das partículas de um corpo.
2. c – O equilíbrio térmico ocorre quando dois corpos em contato atingem a mesma temperatura.
3. b – O termômetro é o instrumento apropriado para medir temperatura.
4. a – A escala Celsius tem como base o ponto de fusão e ebulição da água.
5. b – Dilatação térmica é o aumento do volume de um corpo ao aumentar a temperatura.
6. a – Meteores em geral, em aplicações práticas, têm aumento nas dimensões de forma linear.
7. a – ΔL = L₀ * α * ΔT é a fórmula correta para calcular dilatação linear.
8. c – ΔL = 2 m * 0,01 °C⁻¹ * 50 °C resulta em 2,5 m.
9. d – ΔV = 1 L * 0,02 °C⁻¹ * 30 °C = 1,6 L.
10. a – Ao serem aquecidos, os átomos se afastam, dirigindo ao aumento de volume.
11. b – ΔA = A₀ * γ * ΔT; γ é 2α, logo, 50 * 0,01 * 40 = 20 m², sendo a resposta 4 m² após divisão.
12. a – ΔV = V₀ * β * ΔT; 4 m³ * 0,03 °C⁻¹ * 20
