Questão 10

(UNICAMP - 2018 - 2ª FASE) Termômetros clínicos convencionais, de uso doméstico, normalmente baseiam-se na expansão térmica de uma coluna de mercúrio ou de álcool, ao qual se adiciona um corante. Com a expansão, o líquido ocupa uma parte maior de uma coluna graduada, na qual se lê a temperatura.

a) O volume de álcool em um termômetro é V₀ = 20 mm³ a 25 ºC, e corresponde à figura (a). Quando colocado em contato com água aquecida, o termômetro apresenta a leitura mostrada na figura (b). A escala está em milímetros, a área da secção reta da coluna é A = 5,0 x 10^-2 mm². O aumento do volume, ∆V, produzido pelo acréscimo de temperatura ∆T, é dado por . Se para o álcool , qual é a temperatura T da água aquecida?

b) Os termômetros de infravermelho realizam a medida da temperatura em poucos segundos, facilitando seu uso em crianças. Seu funcionamento baseia-se na coleta da radiação infravermelha emitida por parte do corpo do paciente. A potência líquida radiada por unidade de área do corpo humano é dada por Φ = 4 σ T₀³ ∆T, sendo σ ~ 6 x 10^-8 W/m² K⁴ a constante de Stefan-Boltzmann, T₀ = 300 K a temperatura ambiente e ∆T = T_corpo – T₀ a diferença entre a temperatura do corpo, que deve ser medida, e a temperatura ambiente. Sabendo que em certa medida de temperatura Φ = 64,8 W/m² , encontre a temperatura do paciente em ºC. Lembre-se que θ (ºC) ~ T (K) - 273.

Figura da Folha de Respostas