QUESTÃO 1: Analise as seguintes afirmações sobre conceitos fundamentais de termometria e escalas de temperatura:
I. A escala Kelvin é uma escala absoluta, pois seu ponto zero ( 0 K ) corresponde ao estado de mínima energia cinética das partículas de um sistema, conhecido como zero absoluto.
II. A escala Celsius é definida com base em dois pontos fixos: 0^{\circ} \mathrm{C} para o ponto de fusão do gelo e 100^{\circ} \mathrm{C} para o ponto de ebulição da água, ambos sob pressão atmosférica normal.
III. Uma variação de 1 grau Celsius ( 1^{\circ} \mathrm{C} ) é equivalente, em magnitude, a uma variação de 1 grau Fahrenheit ( 1^{\circ} \mathrm{F} ), embora seus pontos zero sejam diferentes.
Avalie as afirmações e assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a) V, V, V
b) V, V, F
c) V, F, V
d) F, V, F
e) F, F, V

Passo 1

O enunciado pede que eu avalie a veracidade das três afirmações I, II e III sobre escalas de temperatura e assinale a alternativa correta. As afirmações são:
I. A escala Kelvin é uma escala absoluta, pois seu ponto zero ( 0\\ \mathrm{K}) corresponde ao estado de mínima energia cinética das partículas de um sistema, conhecido como zero absoluto.
II. A escala Celsius é definida com base em dois pontos fixos: 0^\circ\mathrm{C} para o ponto de fusão do gelo e 100^\circ\mathrm{C} para o ponto de ebulição da água, ambos sob pressão atmosférica normal.
III. Uma variação de 1^\circ\mathrm{C} é equivalente, em magnitude, a uma variação de 1^\circ\mathrm{F}, embora seus pontos zero sejam diferentes.
Informações relevantes dadas pelo enunciado: as três afirmações acima devem ser julgadas como verdadeiras (V) ou falsas (F) e então escolher a sequência correta entre as alternativas (a)–(e).

Passo 2

Analisando a afirmação I: o que significa “escala absoluta” e “zero absoluto”.
  • Uma escala absoluta de temperatura tem origem em um ponto em que a energia térmica mínima possível é atingida; na física clássica isso corresponde ao mínimo de energia cinética das partículas no sistema.
  • O zero absoluto é esse ponto limite e é representado por 0\\ \mathrm{K} na escala Kelvin.
  • Em termos práticos e conceituais, a escala Kelvin é construída de forma que aí o zero é o zero absoluto e as temperaturas positivas medem energia térmica acima desse mínimo.
  • A afirmação I diz exatamente isso: que 0\\ \mathrm{K} corresponde ao zero absoluto / estado de mínima energia cinética.
Conclusão do passo: a afirmação I é verdadeira (V).

Passo 3

Analisando a afirmação II: definição clássica da escala Celsius.
  • A escala Celsius, em seu uso tradicional, é baseada em dois pontos de referência medidos à pressão atmosférica normal (ou seja, pressão ao nível do mar aproximadamente 1\\ \mathrm{atm}):
    • 0^\circ\mathrm{C} corresponde ao ponto de fusão (derretimento) do gelo (água sólida → água líquida).
    • 100^\circ\mathrm{C} corresponde ao ponto de ebulição da água (água líquida → vapor) sob pressão atmosférica normal.
  • Observação técnica (didática): atualmente a definição do grau Celsius no Sistema Internacional de Unidades é ligada à escala Kelvin e ao ponto triplo da água, mas a formulação do enunciado menciona explicitamente “sob pressão atmosférica normal”, que é a definição clássica e aceita em muitos exercícios e provas intro; portanto a frase do enunciado está correta no sentido pedido.
Conclusão do passo: a afirmação II é verdadeira (V).

Passo 4

Analisando a afirmação III: comparar variações de temperatura em Celsius e Fahrenheit.
  • A relação linear entre temperatura em Fahrenheit t_{^\circ F} e em Celsius t_{^\circ C} é dada por:
t_{^\circ F} = \frac{9}{5}\,t_{^\circ C} + 32.
Aqui t_{^\circ C} e t_{^\circ F} são as leituras numéricas nas respectivas escalas; o termo 32 é o deslocamento devido aos zeros diferentes das escalas e o fator \tfrac{9}{5} é a razão entre os tamanhos das unidades de grau.
  • Quando consideramos apenas uma variação (diferença) de temperatura, o termo constante 32 desaparece. Se \Delta t_{^\circ C} é uma variação em Celsius e \Delta t_{^\circ F} a variação correspondente em Fahrenheit, temos:
\Delta t_{^\circ F} = \frac{9}{5}\,\Delta t_{^\circ C}.
  • Substituindo \Delta t_{^\circ C}=1:
\Delta t_{^\circ F} = \frac{9}{5}\cdot 1 = \frac{9}{5} = 1{,}8.
Logo, uma variação de 1^\circ\mathrm{C} corresponde a uma variação de 1{,}8^\circ\mathrm{F}, e não a 1^\circ\mathrm{F}.
Conclusão do passo: a afirmação III é falsa (F).

Passo 5

Juntando as conclusões: I é V, II é V, III é F. A sequência correta é V, V, F. Isso corresponde à alternativa (b).

Resposta

b) V, V, F

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