Em processos industriais e laboratoriais, o controle da temperatura é fundamental para garantir a segurança operacional e a qualidade dos produtos. Para isso, diferentes escalas de temperatura são utilizadas, cada uma com aplicações específicas. A correta conversão entre escalas e a compreensão do significado físico da temperatura são essenciais para a interpretação adequada de medições térmicas em contextos industriais e científicos. Sabendo que 0 K = − 73, 5 °C, julgue o item a seguir, acerca de escalas de temperatura.

Temperaturas negativas na escala Celsius não correspondem a temperaturas negativas na escala Kelvin.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

Considere que, ao observar a luminosidade emitida pelas grades da fornalha, um indivíduo perceba uma coloração amarelada tendente ao laranja. É correto inferir dessa situação que a radiação observada pelo indivíduo possui comprimento de onda superior a 700 nm.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

Admitindo-se que a caldeira não participe das trocas de calor externas e que o sistema receba exclusivamente a energia proveniente da fornalha, é correto afirmar que, depois de decorridas duas horas de funcionamento da fornalha, a temperatura da água alcançará um valor superior a 35 °C.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

A potência total emitida por irradiação em um radiador térmico de emissividade unitária com área superficial de 1 m² e mantido em equilíbrio térmico à temperatura de 1.000 K excede em mais de 40% a potência térmica máxima disponibilizada pela fornalha.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

Em uma caldeira cujas paredes são formadas por múltiplas camadas uniformes, planas e paralelas, compostas por materiais distintos, uma vez estabelecido o regime estacionário, as potências térmicas conduzidas através de cada camada apresentarão o mesmo valor.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

Toda radiação térmica, por constituir-se de ondas eletromagnéticas, caracteriza-se por uma natureza estritamente transversal, na qual as oscilações dos campos elétrico e magnético ocorrem paralelamente à direção de propagação.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

A radiação térmica emitida pela caldeira poderia ser detectada por um observador em suas proximidades, ainda que o sistema estivesse no vácuo, pois a irradiação propagada na transferência de calor prescinde de um meio material.

Com base nessas informações, julgue o item que se segue.

A energia cedida pela fornalha durante 20 minutos não é suficiente para vaporizar completamente 5 kg de água inicialmente a 10 °C.

        Thomas Newcomen (1664-1729), de Devon, sudoeste da Inglaterra, foi um fabricante e comerciante de ferro que fornecia produtos para minas locais. Ele projetou uma máquina térmica que utilizava um pistão e uma viga móvel em seu funcionamento. O vapor era condensado abaixo do pistão, com água fria injetada dentro do cilindro, criando-se um vácuo parcial. Dessa forma, a pressão atmosférica empurrava o pistão para baixo dentro do cilindro. O cilindro era ligado a uma grande alavanca, e em uma das extremidades desta se pendurava a haste que bombeava a água, conforme ilustrado na figura a seguir. Acredita-se que Newcomen tenha produzido um ou mais motores experimentais antes da instalação do primeiro, em 1712, em uma mina de carvão. Esses motores eram máquinas grandes, com cerca de 10 m de altura, em uma casa de máquinas com a caldeira montada sob o cilindro. O primeiro motor instalado elevou água a 50 m.

Ney Rogério Rezende, História das máquinas térmicas e o desenvolvimento

das leis da termodinâmica. Rio de Janeiro, v. 1, 2021, p. 15.

Internet:<https://educapes.capes.gov.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto precedente, e considerando que a densidade da água seja 1.000 kg/m³ , que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s² e que a pressão atmosférica ao nível do mar seja 1 atm (10⁵ Pa), julgue o item a seguir.

Se a máquina de Newcomen fosse uma máquina térmica ideal, funcionando em um ciclo de Carnot, seu rendimento seria o máximo possível, ou seja, igual a 100%.

        Thomas Newcomen (1664-1729), de Devon, sudoeste da Inglaterra, foi um fabricante e comerciante de ferro que fornecia produtos para minas locais. Ele projetou uma máquina térmica que utilizava um pistão e uma viga móvel em seu funcionamento. O vapor era condensado abaixo do pistão, com água fria injetada dentro do cilindro, criando-se um vácuo parcial. Dessa forma, a pressão atmosférica empurrava o pistão para baixo dentro do cilindro. O cilindro era ligado a uma grande alavanca, e em uma das extremidades desta se pendurava a haste que bombeava a água, conforme ilustrado na figura a seguir. Acredita-se que Newcomen tenha produzido um ou mais motores experimentais antes da instalação do primeiro, em 1712, em uma mina de carvão. Esses motores eram máquinas grandes, com cerca de 10 m de altura, em uma casa de máquinas com a caldeira montada sob o cilindro. O primeiro motor instalado elevou água a 50 m.

Ney Rogério Rezende, História das máquinas térmicas e o desenvolvimento

das leis da termodinâmica. Rio de Janeiro, v. 1, 2021, p. 15.

Internet:<https://educapes.capes.gov.br> (com adaptações).

A partir das informações do texto precedente, e considerando que a densidade da água seja 1.000 kg/m³ , que a aceleração da gravidade local seja 10 m/s² e que a pressão atmosférica ao nível do mar seja 1 atm (10⁵ Pa), julgue o item a seguir.

Considere que a coluna de água elevada pelo motor, em uma região ao nível do mar, esteja confinada em uma tubulação cilíndrica vertical cuja extremidade superior esteja aberta à atmosfera. Nessa configuração, a pressão total (absoluta) exercida na base para sustentar a água a uma altura de 50 m é igual a 5 atm.