Quais escalas termométricas que não admitem temperaturas negativas?

1) (Fatec-SP) - Em um laboratório, um cientista determinou a temperatura de uma substância. Considerando-se as temperaturas:

−100 K; 32 ºF; −290 ºC e −250 ºC

Os possíveis valores encontrados pelo cientista foram

a) 32 ºF e −250 ºC.

b) 32 ºF e −290 ºC.

c) −100 K e 32 ºF.

d) −100 K e −250 ºC.

e) −290 ºC e −250 ºC.

Resposta: a.

Resolução:

Não é possível a temperatura abaixar até -273,15ºC (zero absoluto), embora seja possível aproximar-se desse número indefinidamente. Dessa forma, já descartamos a temperatura -290ºC. O zero absoluto em Fahrenheit é -459 ºF e em Kelvin é 0K. Logo, podemos descartar também a temperatura -100 K.

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2) (CEFET-MG–2009) - O conceito de temperatura foi aprimorado nos últimos séculos. Nos dias atuais, está relacionado à(ao)

a) ponto tríplice da água.

b) grau de agitação térmica.

c) equilíbrio térmico do meio.

d) mudança de estado físico.

e) sensação de quente e frio.

Resposta: b.

Resolução:

A temperatura é a medida do grau de agitação térmica das moléculas de um corpo, pois quanto maior sua agitação maior será a sua energia cinética das moléculas.

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3) (ITA) - O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?

a) 33ºF

b) 60ºF

c) 92ºF

d) 108ºF

e) 140ºF

Resposta: d.

Resolução:

Para converter a escala Celsius em Fahrenheit, utiliza-se a seguinte fórmula:
ΔTC/5 = ΔTF/9
60/5 = ΔTF/9
12.9 = ΔTF
ΔTF = 108ºF

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4) (Mackenzie-SP) - Um viajante, ao desembarcar de um avião no aeroporto de Londres, verificou que a temperatura indicada em um termômetro era 14 °F. A indicação dessa temperatura em um termômetro graduado na escala Celsius é:

a) – 5 °C

b) – 10 °C

c) – 15 °C

d) – 20 °C

e) – 25 °C

Resposta: b.

Resolução:

Conversão Celsius/Fahrenheit:
ΔTC/5 = ΔTF/9
TC/5 = (TF-32)/9
TC/5 = (14-32)/9
TC.9 = 5.(-18)
TC = -90/9
TC = -10ºC

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5) Cesgranrio-RJ - Qual dos seguintes gráficos representa a relação correta entre a temperatura Kelvin T e a temperatura Celsius θ?

Quais escalas termométricas que não admitem temperaturas negativas?

Resposta: d.

Resolução:

O ponto de fusão do gelo corresponde a 0ºC na escala Celsius e 273K na escala Kelvin. O ponto de ebulição da água corresponde, respectivamente, a 100ºC e 373K. Ou seja, é uma relação crescente. O único gráfico que se encaixa é o da letra D.

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6) (FAFIPAR) - Existem duas escalas termométricas que só admitem temperaturas positivas. São elas:

a) Celsius e Fahrenheit.

b) Fahrenheit e Kelvin.

c) Kelvin e Rankine.

d) Rankine e Reaumur.

e) Reaumur e Celsius.

Resposta: c.

Resolução:

As escalas Kelvin e Rankine só admitem temperaturas positivas. Assim como a escala absoluta Kelvin, o 0 Rankine é o zero absoluto, porém a variação do Rankine é definida como sendo igual a um grau Fahrenheit.

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7) (MACKENZIE) - O quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na escala Celsius excede em 6 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Fahrenheit. Esta temperatura, medida na escala Kelvin, é de:

a) 50K

b) 223K

c) 273K

d) 300K

e) 323K

Resposta: e.

Resolução:

Fórmula de conversão de Celsius/Fahrenheit:
TC/5 = (TF - 32)/9
9TC/5 + 32 = TF

A questão nos diz que "o quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na escala Celsius excede em 6 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Fahrenheit", ou seja:
5.TC = (2.TF + 6)
Substituindo TF pelo resultado da primeira equação, teremos:
5TC = 2.(9TC/5 + 32) + 6
5TC = 18TC/5 + 64 + 6
5TC - 18TC/5 = 70
25TC-18TC/5 = 70
7TC = 70.5
TC = 350/7
TC = 50ºC

Por fim, basta converter esse resultado para a escala Kelvin:
K = TC + 273
K = 50 + 273
K = 323K

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8) (Unifesp SP/1ªFase) - Quando se mede a temperatura do corpo humano com um termômetro clínico de mercúrio em vidro, procura-se colocar o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo e manter o termômetro assim durante algum tempo, antes de fazer a leitura. Esses dois procedimentos são necessários porque:
a) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.
b) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque demanda sempre algum tempo para que a troca de calor entre o corpo humano e o termômetro se efetive.
c) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso evitar a interferência do calor específico médio do corpo humano.
d) é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo, e porque o calor específico médio do corpo humano é muito menor que o do mercúrio e do vidro.
e) o equilíbrio térmico só é possível quando há contato direto entre dois corpos e porque é preciso reduzir a interferência da pele, órgão que regula a temperatura interna do corpo.

Resposta: b.

Resolução:

O termômetro deve ser introduzido objetivando-se reduzir a interferência da pele, pois esta atua como isolante térmico impedindo a dissipação de calor. Colocando-se o bulbo do termômetro em contato direto com regiões mais próximas do interior do corpo será obtida uma temperatura mais exata do interior  do corpo.

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9) (FATEC – SP) - Certo dia, um viajante verificou que a temperatura local acusava X°F. Se a escala utilizada tivesse sido a Celsius, a leitura seria 52 unidades mais baixa. Essa temperatura é:

a) agradável

b) 50°C

c) 84°C

d) 100°C

e) acima de 100°C

Resposta: b.

Resolução:

O enunciado nos diz que:
TC = TF - 52ºC

Podemos substituir a equação acima na fórmula de conversão Celsius/Fahrenheit:
TC/5 = (TF-32)/9
(TF-52)/5 = (TF-32/9)
9TF - 468 = 5TF - 160
4TF = 308
TF = 308/4
TF = 77ºK

Portanto:
77 - 32 = 25ºC

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10) (Vunesp SP) - Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, por exemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes de fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário.

a) para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente.

b) para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar.

c) para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar.

d) devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano.

e) porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio.

Resposta: a.

Resolução:

Para a medida da temperatura de um corpo com um termômetro, é preciso esperar o equilíbrio térmico, isto é, quando em contato com o corpo, precisamos esperar alguns minutos para que o termômetro e o corpo estejam a mesma temperatura, e assim, poderemos medir seu valor.

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11) (UEPB/PB) - Em 1851, o matemático e físico escocês Willian Thomson que viveu entre 1824 e 1907, mais tarde possuidor do título de lord Kelvin, propôs a escala absoluta de temperatura, atualmente conhecida como escala Kelvin de temperatura (K). Utilizando-se das informações contidas no texto, assinale a alternativa correta:

a) Com o avanço da tecnologia, atualmente, é possível obter a temperatura de zero absoluto.

b) Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala Fahrenheit (ºF), através da expressão K = ºF + 273.

c) A partir de 1954, adotou-se como padrão o ponto tríplice da água, temperatura em que a água coexiste nos três estados - sólido, líquido e vapor. Isto ocorre à temperatura de 0,01 ºF ou 273,16 K, por definição e a pressão de 610 Pa (4,58 mmHg).

d) Kelvin é a unidade de temperatura comumente utilizada nos termômetros brasileiros.

e) Kelvin considerou que a energia de movimento das moléculas dos gases atingiria um valor mínimo de temperatura, ao qual ele chamou zero absoluto.

Resposta: e.

Resolução:

Alternativa a: incorreta. Até hoje diversos físicos já tentaram diminuir a temperatura até o zero absoluto (0K / -273,15ºC), mas só conseguiram aproximar-se desse número.
Alternativa b: incorreta. Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala Celsius (ºC), através da expressão K = ºC + 273.
Alternativa c: incorreta. A água alcança seu ponto triplo a uma temperatura de 0,01 °C.
Alternativa d: incorreta. A unidade utilizada nos termômetro brasileiros é o Celsius.
Alternativa e: correta.

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12) (FGV SP) - Em relação à termometria, é certo dizer que:

a) -273 K representa a menor temperatura possível de ser atingida por qualquer substância.

b) a quantidade de calor de uma substância equivale à sua temperatura.

c) em uma porta de madeira, a maçaneta metálica está sempre mais fria que a porta.

d) a escala Kelvin é conhecida como absoluta porque só admite valores positivos.

e) o estado físico de uma substância depende exclusivamente da temperatura em que ela se encontra.

Resposta: d.

Resolução:

Alternativa a: incorreta. É -273ºC.
Alternativa b: incorreta. A temperatura determina o grau de agitação das moléculas de um corpo.
Alternativa c: incorreta. A maçaneta de metal apenas “parece” estar mais fria do que a porta de madeira, mas ambas certamente apresentam a mesma temperatura, porque elas estão em contato e trocam energia térmica até que atingem a temperatura de equilíbrio. Como o metal é melhor condutor de calor, é como se ele "roubasse" o calor da nossa mão mais rapidamente e por isso sentimos aquela sensação de frio, diferentemente da madeira.
Alternativa d: correta. Começa em 0K e cresce.
Alternativa e: incorreta. Depende da pressão também.

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13) (UFPR-PR) - Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de termologia:

I) Calor é uma forma de energia.

II) Calor é o mesmo que temperatura.

III) A grandeza que permite informar se dois corpos estão em equilíbrio térmico é a temperatura.

Está(ão) correta(s) apenas:

a) I.

b) II.

c) III.

d) I e II.

e) I e III.

Resposta: e.

Resolução:

Afirmação I: correta. Calor corresponde ao trânsito da energia térmica de um corpo para outro.
Afirmação II: incorreta. Calor é diferente de temperatura. A temperatura mede o grau de agitação térmica de um corpo.
Afirmação III: correta.

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14) (CFT-MG)  - O gráfico abaixo mostra como estão relacionadas as escalas termométricas Celsius e Fahrenheit.

Quais escalas termométricas que não admitem temperaturas negativas?

No inverno, a temperatura, na cidade de Nova York, chega a atingir o valor de 10,4 ºF. Na escala Celsius, esse valor corresponde a

a) – 12,0.

b) – 13,6.

c) – 38,9.

d) – 42,0.

Resposta: a.

Resolução:

TC/5 = (TF-32)/9
TC/5 = (10,4-32)/9
TC.9 = 5.(-21,6)
TC = -108/9
TC = -12ºC

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15) (Mackenzie) - Relativamente à temperatura -300°C (trezentos graus Celsius negativos), pode-se afirmar que a mesma é:

a) uma temperatura inatingível em quaisquer condições e em qualquer ponto do Universo.

b) a temperatura de vaporização do hidrogênio sob pressão normal, pois, abaixo dela, este elemento se encontra no estado líquido.

c) a temperatura mais baixa conseguida até hoje em laboratório.

d) a temperatura média de inverno nas regiões mais frias da Terra.

e) a menor temperatura que um corpo pode atingir quando o mesmo está sujeito a uma pressão de 273 atm.

Resposta: a.

Resolução:

O zero absoluto (-273,15ºC) é a temperatura de menor energia possível, na qual a entropia atingiria seu valor mínimo. Na teoria, não é possível atingi-la, por isso a temperatura -300°C é inatingível em quaisquer condições e em qualquer ponto do Universo.

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16) (UECE–2009) - O mercúrio, que corre dentro dos termômetros, por exemplo, não molha o vidro, nem qualquer tipo de papel. Isso ocorre porque os átomos de mercúrio

a) em contato com a superfície do vidro se desfazem, espalhando-se.

b) possuem força de coesão maior que a força de atração com a superfície do vidro.

c) são polares e as moléculas da superfície do vidro são apolares.

d) possuem força de atração com a superfície do vidro maior que a força de coesão.

Resposta: b.

Resolução:

O mercúrio que corre dentro dos termômetros não molha o vidro nem qualquer tipo de papel. Isso acontece porque a força de coesão do mercúrio é maior do que a força responsável pela atração entre o mercúrio e a superfície do vidro ou do papel. A força de coesão é a interação entre as partículas que as mantêm unidas, formando um corpo.

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17) (UFLA/MG) - Alguns corpos apresentam características físicas que variam com a temperatura, as quais são chamadas de propriedades termométricas.

Os termômetros se utilizam dessas propriedades para medir temperatura. Analise as proposições I, II e III a seguir.

I. A pressão de um gás a volume constante é considerada uma propriedade termométrica.

II. A resistência elétrica é considerada uma propriedade termométrica.

III. A massa de um corpo é considerada uma propriedade termométrica.

a) Apenas a proposição I está correta.

b) As proposições I, II e III estão corretas.

c) Apenas as proposições I e II estão corretas.

d) Apenas a proposição II está correta.

e) Apenas a proposição III está correta

Resposta: c.

Resolução:

São propriedades termométricas: comprimento, volume, cor, resistência elétrica, forma do corpo, etc. Massa não é!

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18) (Afa) - Dois termômetros idênticos, cuja substância termométrica é o álcool etílico, um deles graduado na escala Celsius e o outro graduado na escala Fahrenheit, estão sendo usados simultaneamente por um aluno para medir a temperatura de um mesmo sistema físico no laboratório de sua escola. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que:

a) os dois termômetros nunca registrarão valores numéricos iguais.

b) a unidade de medida do termômetro graduado na escala Celsius é 1,8 vezes maior que a da escala Fahrenheit.

c) a altura da coluna líquida será igual nos dois termômetros, porém com valores numéricos sempre diferentes.

d) a altura da coluna líquida será diferente nos dois termômetros.

Resposta: b.

Resolução:

Alternativa a: incorreta. Os dois termômetros registrarão valores numéricos quando a temperatura for -40ºC ou -40ºF. Observe:
TC/5 = (TF-32)/9
TC/5 = (-40-32)/9
TC = -360/9
TC = -40º = TF
Alternativa b: correta.
UC = Unidade de Celsius.
UF = Unidade de Fahrenheit.
100º e 180º correspondem à variação entre os pontos de ebulição e de fusão, respectivamente.
100.UC=180.UF
UC = 180.UF/100
UC = 1,80.UF
Alternativa c: incorreta. A altura da coluna líquida será igual nos dois termômetros, pois os líquidos são os mesmo. Entretanto, os valores numéricos nem sempre serão diferentes (lembre de -40º).
Alternativa d: incorreta. Será igual.

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19) (Mackenzie-SP) - Um turista, ao descer no aeroporto de Londres, observa que o valor da temperatura indicada por um termômetro graduado na escala Fahrenheit supera 40 o valor da indicação de outro termômetro graduado na escala Celsius. A temperatura em Londres era de: 

a)10°C

b)14°C

c)20°C

d)24°C

e)28°C

Resposta: a.

Resolução:

O termômetro graduado na escala Fahrenheit supera 40 o valor da indicação de outro termômetro graduado na escala Celsius, ou seja:
TF = TC+40

Substituindo na fórmula de conversão Celsius/Fahrenheit, temos:
TC/5 = (TF-32)/9
TC/5 = (TC+40-32)/9
TC/5 = (TC+8)/9
9.TC = 5.TC + 40
4TC = 40
TC = 40/4
TC = 10ºC

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20) UERJ-2015 - No mapa abaixo, está representada a variação média da temperatura dos oceanos em um determinado mês do ano. Ao lado, encontra-se a escala, em graus Celsius, utilizada para a elaboração do mapa.

Quais escalas termométricas que não admitem temperaturas negativas?

Determine, em graus Kelvin, o módulo da variação entre a maior e a menor temperatura da escala apresentada.

Qual escala não admite temperatura negativa?

A escala Kelvin é calibrada em termos da energia e como energia é uma grandeza positiva, não existem temperaturas negativas nessa escala.

Quais são as escalas que só admitem temperaturas positivas?

As escalas Kelvin e Rankine só admitem temperaturas positivas. Assim como a escala absoluta Kelvin, o 0 Rankine é o zero absoluto, porém a variação do Rankine é definida como sendo igual a um grau Fahrenheit.

Por que a escala Kelvin não têm grau?

Enquanto unidade do SI, o kelvin não deve ser precedido pelas palavras 'grau' ou 'graus' ou pelo símbolo °, como em grau Celsius e grau Fahrenheit. Isto acontece porque estas são escalas de medição, enquanto o kelvin é uma unidade de medição.

É muito comum trabalharmos com temperaturas negativas na escala Kelvin?

são muito mais energéticos do que os estados de baixas temperaturas (próximos mas acima de 0 K). Assim, é dito que apenas sistemas sem graus de liberdade de translação (como é o caso dos sistemas de spins), onde existe um limite superior para a energia, é que tais temperaturas negativas poderiam ser encontradas.