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PUC-SP Inverno 2010
No LHC (Grande Colisor de Hádrons), as partículas vão correr umas contra as outras em um túnel de 27 km de extensão, que tem algumas partes resfriadas a -271,25ºC. Os resultados oriundos dessas colisões, entretanto, vão seguir pelo mundo todo. A grade do LHC terá 60 mil computadores. O objetivo da construção do completo franco-suíço, que custou U$ 10 bilhões e é administrado pelo Cern (Organização Européia de Pesquisa Nuclear, na sigla em francês), é revolucionar a forma de se enxergar o Universo.
A temperatura citada no texto, expressa nas escalas fahrenheit e kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de:
A temperatura citada no texto, expressa nas escalas fahrenheit e kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de:
a
-456 e 544
b
-456 e 2
c
520 e 544
d
520 e 2
e
-456 e -2
Ver resposta
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Resposta
B
Resolução
Para converter a temperatura de \(-271{,}25\,^{\circ}\text{C}\) para as escalas Fahrenheit (\(^{\circ}\text{F}\)) e Kelvin (K), usamos as seguintes equações:
1. Fahrenheit: \(^{\circ}\text{F}=\tfrac{9}{5}\,^{\circ}\text{C}+32\).
2. Kelvin: \(K=^{\circ}\text{C}+273{,}15\).
Passo a passo:
1. Escala Kelvin
\[K=-271{,}25+273{,}15=1{,}90\,\text{K}\approx 2\,\text{K}.\]
2. Escala Fahrenheit
\[^{\circ}\text{F}=\frac{9}{5}(-271{,}25)+32=-488{,}25+32=-456{,}25\,^{\circ}\text{F}\approx-456\,^{\circ}\text{F}.\]
Portanto, os valores aproximados são \(-456\,^{\circ}\text{F}\) e \(2\,\text{K}\). A alternativa correta é a letra B.
Dicas
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Lembre que Kelvin nunca pode assumir valor negativo.
Use a relação \(^{\circ}\text{F}=1{,}8\,^{\circ}\text{C}+32\) e depois arredonde para o inteiro mais próximo da alternativa.
Erros Comuns
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Esquecer de somar 32 ao converter para Fahrenheit.
Somar 273,15 com sinal errado e obter Kelvin negativo.
Trocar resultados (por exemplo, usar o de Fahrenheit na coluna de Kelvin).
Revisão
- Escalas térmicas: Celsius (ponto de fusão da água 0 °C; ebulição 100 °C), Fahrenheit (32 °F e 212 °F, respectivamente) e Kelvin (0 K no zero absoluto).
- Conversão Celsius–Kelvin: soma-se 273,15.
- Conversão Celsius–Fahrenheit: aplica-se \(^{\circ}\text{F}=\frac{9}{5}\,^{\circ}\text{C}+32\).
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