Física com o BFTente resolver cada exercício antes de abrir a resposta. As resoluções ficam disponíveis logo abaixo de cada questão.
Revise a teoria: resumo de Termologia.
Questões desta lista
Questão 1
UERJ 2026No gráfico, está indicada a variação da média da temperatura global ao longo do século XX e início do século XXI.
Entre as décadas de 1901-1910 e de 2001-2010, a variação da média da temperatura global, em graus Fahrenheit, foi aproximadamente de:
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Resposta: C
Para determinar a variação da temperatura entre as décadas de 1901–1910 e 2001–2010, é necessário converter para Fahrenheit os valores médios indicados no gráfico. A relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit é dada por:
\[\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{\theta_{F} – 32}{9}\]
Nessa expressão, 𝜃𝐶 representa a temperatura em graus Celsius e 𝜃𝐹 representa a temperatura em graus Fahrenheit. Para a década inicial, o gráfico fornece o valor médio de 13,59 °C. Substituindo esse valor na relação de conversão, obtém-se:
\[\frac{13.59}{5} = \frac{\theta_{F}^{j} – 32}{9}\]
Ao isolar a temperatura em Fahrenheit, a temperatura média da década de 1901–1910 é:
\[\theta_{F}^{j} = 56 , 462^{\circ} \text{F}\]
Para a década final, o valor médio indicado é 14,47 °C. Aplicando novamente a mesma relação de conversão:
\[\frac{14.47}{5} = \frac{\theta_{F}^{f} – 32}{9}\]
O índice f identifica a temperatura final, correspondente à década de 2001–2010. Portanto:
\[\theta_{F}^{f} = 58.046 ^{\circ} \text{F}\]
A variação total é calculada subtraindo a temperatura inicial da temperatura final. Assim, a diferença entre as médias das duas décadas, em Fahrenheit, é:
\[58 , 046^{\circ} \text{F} – 56 , 462^{\circ} \text{F} = 1 , 584^{\circ} \text{F} \approx 1 , 58^{\circ} \text{F}\]
Questão 2
UECE 2026Considerando duas escalas termométricas lineares A e B, calibradas nas CNTP, com temperaturas de vaporização da água dadas respectivamente por TA e TB, determinou-se a variação entre os pontos de vaporização da água e fusão do gelo para as escalas A e B, obtendo-se os valores ∆A e ∆B respectivamente. Assim, é correto afirmar que a temperatura T que apresenta o mesmo valor numérico nas duas escalas é
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Resposta: A
Como as escalas termométricas A e B são lineares, a relação entre suas leituras pode ser obtida por interpolação linear entre os dois pontos fixos: o ponto de fusão do gelo e o ponto de vaporização da água, ambos nas CNTP. Isso significa que a fração correspondente à posição de uma temperatura entre esses pontos deve ser a mesma nas duas escalas.
Na escala A, a diferença entre os pontos de vaporização e fusão é representada por \(ΔA =\) (variação na escala A entre o ponto de gelo e o de vapor).
Na escala B, essa diferença é representada por \(ΔB =\) (variação na escala B entre o ponto de gelo e o de vapor).
Se a temperatura de vaporização da água na escala A é \(T_{\text{VA}} = T_{A}\), então o ponto de fusão, que está uma variação \(ΔA\) abaixo do ponto de vaporização, é dado por \(T_{\text{FA}} = T_{A} – ΔA .\)
Analogamente, na escala B, a temperatura de vaporização é \(T_{\text{VB}} = T_{mathvariant="normal">B}\) e a temperatura de fusão é \(T_{\text{FB}} = T_{mathvariant="normal">B} – ΔB .\)
Para uma leitura qualquer, indicada por A na escala A e por B na escala B, a razão entre a distância até o ponto de fusão e a distância total entre os pontos fixos deve ser igual nas duas escalas. Portanto:
\[\frac{A – T_{\text{FA}}}{T_{\text{VA}} – T_{\text{FA}}} = \frac{B – T_{\text{FB}}}{T_{\text{VB}} – T_{\text{FB}}}\]
O denominador da fração da escala A é a própria variação entre os pontos fixos, isto é, \(T_{\text{VA}} – T_{\text{FA}} = ΔA\). Do mesmo modo, na escala B, \(T_{\text{VB}} – T_{\text{FB}} = ΔB\). Assim, substituindo os pontos fixos na relação de conversão, obtemos:
\[\frac{A – \left(T_{A} – ΔA\right)}{ΔA} = \frac{B – \left(T_{B} – ΔB\right)}{ΔB}\]
O problema pede a temperatura cujo valor numérico é igual nas duas escalas. Por isso, representamos ambas as leituras pelo mesmo valor X:
\[\frac{X – \left(T_{A} – ΔA\right)}{ΔA} = \frac{X – \left(T_{B} – ΔB\right)}{ΔB}\]
Multiplicando os dois lados pelos denominadores, eliminamos as frações. Essa operação não altera a igualdade, pois apenas multiplicamos ambos os membros pelos mesmos fatores:
\[\left[X – \left(T_{A} – ΔA\right)\right] ΔB = \left[X – \left(T_{B} – ΔB\right)\right] ΔA\]
Distribuindo as multiplicações, cada termo entre parênteses é multiplicado pelo intervalo da escala que aparece ao lado:
\[XΔB – \left(T_{A} ΔB – ΔAΔB\right) = XΔA – \left(T_{B} ΔA – ΔAΔB\right)\]
Ao reorganizar os termos, os produtos \(ΔAΔB\) aparecem em ambos os lados com sinais opostos. Portanto, eles se cancelam:
\[XΔB – XΔA = T_{A} ΔB – \cancel{ΔAΔB} – T_{B} ΔA + \cancel{ΔAΔB}\]
Colocando X em evidência no primeiro membro, obtemos:
\[X \left(ΔB – ΔA\right) = T_{A} ΔB – T_{B} ΔA\]
Finalmente, dividindo os dois lados por \(\left(ΔB – ΔA\right)\), isolamos X, que é a temperatura procurada:
\[X = \frac{T_{A} ΔB – T_{B} ΔA}{ΔB – ΔA}\]
Como X representa a leitura numericamente igual nas escalas A e B, a temperatura procurada é
\[T = \frac{T_{A} ΔB – T_{B} ΔA}{ΔB – ΔA}\]
Essa expressão coincide com a alternativa a). Portanto, a resposta correta é A.
Questão 3
UEA 2026A escala Celsius atual tem como pontos fixos o valor 0 °C para o ponto de congelamento da água e 100 °C para o ponto de ebulição da água e foi criada em 1742 pelo astrônomo sueco Anders Celsius. Originalmente, Celsius usou zero grau para o ponto de ebulição da água e cem graus para o ponto de fusão da neve. Mais tarde, isso foi invertido para os valores utilizados atualmente e, dessa forma, ganhou amplo uso.
(www.britannica.com. Adaptado.)
Representando a unidade de medida na escala original criada pelo astrônomo Celsius por °Co, a temperatura escrita em termos atuais, de 23 °C, correspondia na escala original a
Ver resposta e resolução da questão 3
Resposta: D
Para relacionar as duas escalas, é necessário observar que elas utilizam os mesmos pontos de referência, mas com a numeração invertida.
Na escala Celsius atual, o ponto de fusão da água corresponde a 0 °C e o ponto de ebulição corresponde a 100 °C. Na escala original de Celsius, esses valores eram invertidos: o ponto de fusão correspondia a 100 °Co, enquanto o ponto de ebulição correspondia a 0 °Co.
Como a relação entre as escalas é linear, podemos igualar as frações que representam a posição da temperatura entre os dois pontos fixos. Assim, para uma temperatura qualquer, temos:
\[\frac{T_{C} – 0}{100 – 0} = \frac{T_{\text{Co}} – 100}{0 – 100}\]
No primeiro membro, TC representa a temperatura na escala Celsius atual. No segundo, TCo representa a temperatura na escala original. Os denominadores correspondem às variações totais entre os pontos de fusão e de ebulição em cada escala.
Simplificando as diferenças do primeiro membro e o denominador do segundo membro, obtemos:
\[\frac{T_{C}}{100} = \frac{T_{\text{Co}} – 100}{- 100}\]
Multiplicando ambos os lados por 100 e simplificando o fator negativo, a relação entre as temperaturas fica:
\[T_{C} = – \left(T_{\text{Co}} – 100\right)\]
Distribuindo o sinal negativo dentro dos parênteses, podemos escrever a mesma relação de forma mais direta:
\[T_{C} = 100 – T_{\text{Co}}\]
Agora, substituímos TC pelo valor informado, 23 °C:
\[23 = 100 – T_{\text{Co}}\]
Isolando TCo, subtraímos 23 de 100. Portanto:
\[T_{\text{Co}} = 100 – 23 = 77 \circ Co\]
Logo, 23 °C na escala atual corresponde a 77 °Co na escala original.
Análise das alternativas:
[A] Incorreta. O valor 27 °Co não resulta da relação entre os pontos fixos das duas escalas.
[B] Incorreta. O valor 73 °Co não corresponde à transformação correta. A conversão exige calcular o complemento de 23 em relação a 100, resultando em 77.
[C] Incorreta. O valor 87 °Co não preserva a correspondência entre os pontos de fusão e de ebulição.
[D] Correta. A inversão dos pontos fixos das escalas é expressa por TCo = 100 − TC. Para 23 °C, isso fornece 77 °Co.
[E] Incorreta. A escala original não é obtida simplesmente trocando o sinal da temperatura. Ela mantém o intervalo de 0 a 100 entre os pontos de ebulição e de fusão, mas atribui os valores em ordem inversa.
Portanto, a alternativa correta é d) 77 °Co.
Questão 4
FAMERP 2026Fahrenheit 451 é o título de um romance de ficção do escritor estadunidense Ray Bradbury. A trama se passa em uma sociedade na qual a leitura é proibida e os bombeiros têm a função de queimar livros. O título do romance remete à temperatura em que o papel começa a queimar, ou seja, 451°F. Sabe-se que a temperatura de 32°F corresponde a 0°C e que a temperatura de 212°F corresponde a 100°C. Se o autor desse romance fosse originário de um país no qual as temperaturas são medidas na escala Celsius e se ele mantivesse a ideia original do título, ou seja, remetendo à temperatura em que o papel começa a queimar, o título do romance seria
Ver resposta e resolução da questão 4
Resposta: E
As duas escalas são lineares. Entre os pontos de referência, a variação de 100 °C — de 0 °C a 100 °C — corresponde à variação de 180 °F — de 32 °F a 212 °F. Por isso, a razão entre as variações de temperatura é 5/9. Além disso, é necessário subtrair 32 da temperatura em Fahrenheit, pois 32 °F corresponde ao ponto de 0 °C.
A relação de conversão é:
\[\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{\theta_{F} – 32}{9}\] \[\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{451 – 32}{9}\] \[\theta_{C} \cong 233 \circ C\]
Na segunda igualdade, substitui-se \(\theta_{F}\) por 451, que é a temperatura mencionada no título original. Assim, calcula-se primeiro a diferença \(451 – 32\), correspondente à distância entre 451 °F e o ponto de referência 32 °F. Em seguida, aplica-se o fator de conversão entre as escalas. O resultado é aproximadamente 233 °C, sendo o símbolo \(\cong\) utilizado porque o valor exato da conversão é decimal e foi arredondado para o inteiro mais próximo.
Portanto, mantendo a referência à temperatura em que o papel começa a queimar, o título seria Celsius 233, correspondente à alternativa e.
Questão 5
UERJ 2025Por que o pensamento linear pode ser um problema na sua vida
É assim que o problema geralmente começa: “Se Maria paga R$ 5 por 10 laranjas, quantas laranjas ela recebe por R$ 50?”. Para encontrar a resposta para a pergunta, muitos de nós fomos condicionados a usar o raciocínio linear para concluir que, pagando 10 vezes mais, Maria receberá 10 vezes mais laranjas – ou seja, 100 delas.
A palavra “linear” descreve uma relação especial entre duas variáveis – uma de entrada e uma de saída. Se uma relação for linear, uma mudança em uma quantidade por um valor fixo sempre produzirá uma mudança fixa no outro valor. Ou seja, a linearidade não permite que haja ofertas do tipo “leve três, pague dois” na mesa.
No entanto, nem todas as relações lineares estão em proporção direta. Para converter de Celsius para Fahrenheit, você precisa multiplicar a temperatura em Celsius por 1,8 e adicionar 32. Dobrar o número de entrada não dobra o de saída nesta relação, mas, por ser linear, uma mudança fixa na entrada sempre corresponde a uma mudança fixa na saída. Essas relações podem ser representadas como linhas retas, e é por isso que as chamamos de lineares.
Talvez eu tenha exagerado um pouco na explicação sobre essas relações lineares, até por a linearidade ser uma ideia tão familiar.1Mas é aí que está o problema: estamos tão familiarizados com o conceito de linearidade que impomos nossa referência de visão linear sobre o que observamos no mundo real.
No entanto, muitos sistemas não obedecem a essas relações lineares simples. Por exemplo, se eu deixar dinheiro na minha conta bancária ou esquecer de pagar uma dívida, essa soma de dinheiro crescerá de forma não-linear (crescerá exponencialmente) – juros em cima de juros. Quanto mais dinheiro eu tiver (ou dever), mais rápido ele crescerá. Como muitos de nós estamos sujeitos ao viés de linearidade, subestimamos a rapidez com que essas somas de dinheiro crescerão, o que faz com que economizar para o futuro pareça menos atraente e assumir dívidas pareça mais sedutor.
2E parece que a melhor explicação para a nossa dependência excessiva da linearidade vem da sala de aula. Pesquisas mostram que nossa propensão para assumir a linearidade surge muito antes de deixarmos a escola. Esses estudos apresentam aos alunos perguntas em que a linearidade não é a ferramenta certa para resolver problemas para ver como respondem.
Os chamados problemas de pseudolinearidade podem assumir a seguinte forma: “Laura é uma velocista.
Se ela corre 100 m em 13 segundos, quanto tempo levará para correr 1 km?”. Não é possível chegar à resposta correta a partir das informações dadas no problema. No entanto, a maioria dos alunos usa a solução linear, sem qualquer preocupação com a natureza irreal das suposições subjacentes. E a resposta linear levaria Laura a quebrar o recorde mundial para uma corrida de 1 km. Não reconhecer que o mundo real geralmente não é tão simples quanto um problema de matemática só gera mais complexidade.
Por termos a ideia de linearidade imbuída em nós tão cedo, e presente com tanta frequência, às vezes esquecemos que outras relações podem existir.3Vivemos em um mundo não linear, mas estamos tão acostumados a pensar em linhas retas que muitas vezes nem percebemos.
KIT YATES
Adaptado de bbc.com.
Na cidade do Rio de Janeiro, a população já experimentou sensação térmica de 55 °C.
Com base nos dados do texto, essa mesma temperatura, em graus Fahrenheit, corresponde a:
Ver resposta e resolução da questão 5
Resposta: A
A conversão entre as escalas Celsius e Fahrenheit é dada pela relação entre as diferenças de temperatura nas duas escalas. Nessa relação, C representa a temperatura em graus Celsius e F representa a temperatura em graus Fahrenheit:
\[\frac{C}{5} = \frac{F – 32}{9}\]
O valor fornecido pelo enunciado é 55 °C. Portanto, substituímos C por 55 na expressão. Em seguida, calculamos a divisão de 55 por 5, obtendo 11:
\[\frac{55}{5} = \frac{F – 32}{9}\] \[11 \times 9 = F – 32\] \[F = 99 + 32\] \[F = 131^{\circ} \text{F}\]
Na segunda igualdade, multiplicamos os dois membros por 9 para eliminar o denominador. Assim, obtemos 99 no lado esquerdo e F − 32 no lado direito. Para isolar F, adicionamos 32 aos dois lados da igualdade, resultando em 131.
Logo, a sensação térmica de 55 °C corresponde a 131 °F. Portanto, a alternativa correta é a letra A.
Questão 6
ENEM · Reaplicação COP30 2025Uma pessoa pretende avaliar qual é a potência real de uma placa fotovoltaica nas condições operacionais de instalação. Ela constata que a máxima temperatura atingida pela placa é de 65°C. O manual de instruções desse modelo de placa informa que, a 25°C, sua potência nominal é de 250 W. Já a potência real muda com a variação da temperatura da placa, a uma taxa de −0,4% da potência nominal a cada grau Celsius.
A menor potência real gerada, em watt, é
Ver resposta e resolução da questão 6
Resposta: B
A potência nominal de 250 W é especificada para a temperatura de referência de 25 °C. Como a placa pode atingir 65 °C, o aumento de temperatura em relação a essa referência é de 40 °C. Esse aumento provoca uma redução da potência, pois o coeficiente informado é negativo: a cada 1 °C, a potência diminui 0,4% do valor nominal.
Assim, a variação percentual total da potência é obtida multiplicando a taxa de variação pela diferença entre a temperatura máxima e a temperatura de referência:
\[- 0.4 %/° C \cdot \left(65 \circ C – 25 \circ C\right) = – 16 \%\]
O sinal negativo indica que a potência sofre uma redução. Portanto, quando a placa atinge 65 °C, sua potência corresponde a 100% − 16% = 84% da potência nominal. Em forma decimal, isso significa multiplicar a potência nominal por 1 − 0,16:
\[P = \left(1 – 0.16\right) \cdot 250 \text{W} = 210 \text{W}\]
Logo, a menor potência real gerada é 210 W, correspondente à alternativa b).
Questão 7
ENEM 2025A resistência de um fio de platina pode ser usada para medir temperaturas entre 0°C e 100°C e já foi utilizada como referência para a escala internacional de temperatura. Para um sensor feito de platina, a relação entre a resistência e a temperatura pode ser descrita por uma equação do tipo R(T) = A + BT, em que T é a temperatura e A e B são constantes. O gráfico apresenta a dependência da resistência em função da temperatura para cinco diferentes sensores.
Os sensores que apresentam maior sensibilidade são
Ver resposta e resolução da questão 7
Resposta: E
A sensibilidade de um sensor térmico é definida pela rapidez com que sua resistência elétrica se altera frente a mudanças na temperatura. Matematicamente, esse conceito corresponde à inclinação da reta no gráfico de R por T, o que pode ser expresso pelo coeficiente B, resultante da razão entre a variação da resistência e a variação térmica, ou seja, B = ΔR/ΔT.
Ao analisar as inclinações das retas representadas para cada sensor no gráfico fornecido, observa-se que os sensores 2 e 5 possuem as maiores taxas de crescimento da resistência por unidade de temperatura. Portanto, esses são os dispositivos que apresentam o maior grau de sensibilidade entre as opções apresentadas.
Questão 8
EEAR 2025Analise as seguintes situações abaixo e com seus conhecimentos referentes a escalas termométricas, assinale a alternativa que indica corretamente os valores das temperaturas em graus Celsius, dos locais em que Ana, Bruno e Lana estão respectivamente.
I. Ana mora em São Francisco – EUA, onde a temperatura média naquele período do ano costuma ser de 68°F.
II. Bruno foi para o intercâmbio no Reino Unido, sendo a temperatura média de 280 K.
III. Lana faz mestrado em Miami – EUA, e durante um determinado dia a temperatura foi de 86°F.
Ver resposta e resolução da questão 8
Resposta: B
Para comparar corretamente as temperaturas, é necessário convertê-las para a escala Celsius, pois os valores fornecidos estão em Fahrenheit e Kelvin. Nas conversões entre Fahrenheit e Celsius, utiliza-se a relação entre as diferenças das escalas: \(\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{\theta_{F} – 32}{9}\)
Ana: A temperatura informada é de 68 °F. Substituímos esse valor na expressão de conversão. O número 32 é subtraído porque corresponde ao ponto de congelamento da água na escala Fahrenheit, enquanto os denominadores 5 e 9 representam a divisão dos intervalos entre os pontos de referência das escalas Celsius e Fahrenheit.
\[\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{\theta_{F} – 32}{9}\]
Assim, a temperatura de Ana é igual a 20 °C.
Bruno: A temperatura fornecida para Bruno está na escala Kelvin. Para convertê-la para Celsius, subtraímos 273, pois, nessa aproximação, o zero absoluto corresponde a −273 °C. Portanto, a relação utilizada é \(\theta_{C} = \theta_{K} – 273\)
Substituindo a temperatura de 280 K, temos:
\[\theta_{C} = \theta_{K} – 273\] \[\theta_{C} = 280 – 273\] \[\theta_{C} = 7 \circ C\]
Logo, a temperatura de Bruno é igual a 7 °C.
Lana: A temperatura informada é de 86 °F. Aplicamos novamente a relação entre as escalas Fahrenheit e Celsius, substituindo \(\theta_{F} = 86\)
\[\frac{\theta_{C}}{5} = \frac{\theta_{F} – 32}{9}\]
Portanto, a temperatura de Lana é igual a 30 °C.
As temperaturas, na ordem em que foram apresentadas — Ana, Bruno e Lana — são 20 °C, 7 °C e 30 °C. Dessa forma, a alternativa correta é b) 20°C; 7°C; 30°C.
Questão 9
UECE 2024Um estudante de Física resolveu construir uma escala termométrica X e observou que uma variação de 40° na escala Celsius corresponde a uma variação de 60° na escala X. Sabendo que 20°X corresponde ao ponto de fusão da água, é correto afirmar que o ponto de ebulição da água em graus X é igual a
Ver resposta e resolução da questão 9
Resposta: C
A relação entre as escalas termométricas é estabelecida pela correspondência entre as variações de temperatura informadas: uma variação de \(40\,^\circ\mathrm{C}\) corresponde a uma variação de \(60\,^\circ\mathrm{X}\). Portanto, a razão entre as variações nas duas escalas é determinada por esses valores.
\[40 \circ C = 60 \circ X\] \[ΔT_{C} = \frac{60}{40} ΔT_{X}\] \[ΔT_{C} = 1.5 ΔT_{X }\]
Isso significa que a escala X apresenta uma variação de 60 graus entre os pontos fixos correspondentes a 0 °C e 100 °C, enquanto a escala Celsius apresenta uma variação de 40 graus no intervalo de referência fornecido. Para determinar a temperatura de ebulição na escala X, é necessário comparar as posições relativas dos pontos de fusão e de ebulição nas duas escalas.
Assim, o esquema das escalas fica demonstrado abaixo:
Na escala Celsius, o ponto de fusão da água corresponde a 0 °C e o ponto de ebulição, sob pressão normal de 1 atm, corresponde a 100 °C. Na escala X, o ponto de fusão corresponde a 20 °X. Pelo esquema de correspondência, o intervalo entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição é representado por 60 graus na escala X e por 100 graus na escala Celsius.
Aplicando a interpolação linear, compara-se a fração percorrida entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição nas duas escalas. O numerador do lado esquerdo representa a diferença entre a temperatura procurada, X, e o ponto de fusão, 20 °X. O denominador representa a amplitude total desse intervalo na escala X, isto é, 80 °X − 20 °X. No lado direito, a variação correspondente na escala Celsius é dada por 100 °C − 0 °C, comparada ao intervalo de referência 40 °C − 0 °C.
\[\frac{X – 20}{80 – 20} = \frac{100 – 0}{40 – 0}\] \[\frac{X – 20}{6 \cancel{0}} = \frac{100}{4 \cancel{0}}\] \[X – 20 = \frac{100}{4} \cdot 6\] \[X – 20 = 150\] \[X = 170 \circ X\]
Logo, o ponto de ebulição da água, em condições normais, corresponde a 170 °X. Portanto, a alternativa correta é c) 170.
