Lista 3 - 1º ano Postado em 06.04.2017

CIENCIAS DA NATUREZA
LISTA:
03
FÍSICA
Professor: SANDRO SANTANA
1ª série
Ensino Médio
Turma: A ( ) / B ( )
Aluno(a):
Segmento temático :
PROPAGAÇÃO DO
CALOR
DIA:
MÊS: 04
2017
POUCA CIÊNCIA NOS AFASTA DE DEUS, MAS MUITA CIÊNCIA, DELE NOS APROXIMA. LUIS PASTEUR
01 - (UECE)
O uso de fontes alternativas de energia tem sido bastante difundido. Em 2012, o Brasil deu um importante
passo ao aprovar legislação específica para micro e mini geração de energia elétrica a partir da energia solar.
Nessa modalidade de geração, a energia obtida a partir de painéis solares fotovoltaicos vem da conversão da
energia de fótons em energia elétrica, sendo esses fótons primariamente oriundos da luz solar. Assim, é correto
afirmar que essa energia é transportada do Sol à Terra por
a)
b)
c)
d)
convecção.
condução.
indução.
irradiação.
02 - (UEFS BA)
Disponível em: <http://www.planetseed.com/pt-br/laboratory/
construa-uma-panela-solar,> Acesso em: 16 out. 2013.
A figura representa um forno solar, construído com doze painéis de trapézio articulados, no formato de uma
tigela, com a parte côncava constituída por uma superfície refletora. A panela é colocada dentro de uma caixa
de vidro, que é posicionada no centro do forno.
Considerando-se o forno como uma calota esférica, é correto afirmar:
a)
b)
c)
d)
e)
A função da caixa de vidro é evitar contaminação do alimento contido na panela.
O ponto médio da altura da panela se localiza no centro de curvatura da calota esférica.
O alimento seria cozido, rapidamente, se a caixa transparente estivesse pintada externamente de tinta
branca.
O espectro da radiação solar que se refrata para dentro da caixa é idêntico ao da radiação que fica
aprisionada na caixa.
A potência da panela aumentaria se ela fosse pintada externamente de tinta preta e o conjunto exposto ao
Sol a pino.
03 - (UDESC)
Analise as proposições sobre o espectro de emissão de radiação do Sol.
I. O Sol emite radiação com diferentes frequências, abrangendo um espectro composto por radiações
infravermelha, visível e ultravioleta.
II.
A energia da radiação emitida é proporcional a sua frequência, isto é, quanto maior a frequência da
radiação maior será a sua energia.
III. A intensidade da radiação é igual para todas as frequências do espectro de emissão de radiação do Sol,
pois, sua magnitude está associada ao inverso do quadrado do raio médio solar.
IV. A radiação solar que atinge a Terra é caracterizada como monocromática.
Assinale a alternativa correta.
a)
b)
c)
d)
e)
Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
Somente a afirmativa I é verdadeira.
Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
Todas as afirmativas são verdadeiras.
04 - (FUVEST SP)
Um contêiner com equipamentos científicos é mantido em uma estação de pesquisa na Antártida. Ele é feito
com material de boa isolação térmica e é possível, com um pequeno aquecedor elétrico, manter sua
temperatura interna constante, Ti = 20 ºC, quando a temperatura externa é Te = – 40 ºC. As paredes, o piso e o
teto do contêiner têm a mesma espessura,  = 26 cm, e são de um mesmo material, de condutividade térmica k
= 0,05 J/(s.m.ºC). Suas dimensões internas são 2 x 3 x 4 m3. Para essas condições, determine
a)
b)
c)
a área A da superfície interna total do contêiner;
a potência P do aquecedor, considerando ser ele a única fonte de calor;
a energia E, em kWh, consumida pelo aquecedor em um dia.
Note e adote:
A quantidade de calor por unidade de tempo () que flui através de um material de área A, espessura  e
condutividade térmica k, com diferença de temperatura T entre as faces do material, é dada por:  = kAT/
05 - (IFGO)
Em um dia de sol intenso, para sua comodidade, você deve sair com roupas claras, a fim de evitar o
fenômeno da:
Adote, se necessário, a intensidade do campo gravitacional g = 10 m/s².
a)
b)
c)
d)
e)
absorção.
reflexão.
difusão.
refração.
convecção.
06 - (Unievangélica GO)
Leia a charge a seguir.
Disponível em: <http://www.cbpf.br/hq.htm>. Acesso em: 20 set. 2013.
No contexto da física, um corpo negro é aquele que deve
a) desaparecer na ausência de luz.
b) ser pintado de cor preta por completo.
c) converter toda energia absorvida em calor.
d) absorver toda radiação incidente nele.
07 - (UFT TO)
Uma sala de estúdio é mantida à temperatura de 20 ºC e se encontra separada de uma sala vizinha, à
temperatura ambiente de 30 ºC, por uma janela retangular de vidro, de 8,0 mm de espessura, 1,0 m de altura
por 1,5 m de largura. Sabendo que a condutividade térmica do vidro é 0,80 W/m.K, o total de calorias
transmitidas pela janela, após 4,2 minutos é de, aproximadamente:
a)
b)
c)
d)
e)
1,50 kcal.
37,8 kcal.
60,0 kcal.
90,0 kcal.
126 kcal.
08 - (UFG GO)
O corpo humano consegue adaptar-se a diferentes temperaturas externas, mantendo sua temperatura
aproximadamente constante em 37 °C por meio da produção de energia por processos metabólicos e trocas de
calor com o ambiente. Em uma situação típica, em que um indivíduo esteja em repouso em um ambiente a 25
°C, ele libera calor para o ambiente por condução térmica a uma taxa de 15 J/s e por evaporação de água por
meio da pele a uma taxa de 60 kJ/hora.
Considerando o exposto, calcule:
a)
a quantidade de água, em ml, que o indivíduo deve ingerir para compensar a perda por evaporação em
duas horas.
b) a espessura média da pele do indivíduo, considerando a área total da superfície da sua pele igual a 1,5 m2 e
a condutibilidade térmica (k) da mesma igual a 2 x 10–3 W·m–1·°C–1.
Dados:
Calor latente de evaporação da água à 37 °C: L = 2400 kJ/kg
Densidade da água: d = 1 kg/litro
09 - (UFG GO)
Umidade é o conteúdo de água presente em uma substância. No caso do ar, a água na forma de vapor pode
formar um gás homogêneo e incolor se sua concentração no ar estiver abaixo do limite de absorção de vapor de
água pelo ar. Este limite é chamado de ponto de orvalho e caracteriza a saturação a partir da qual ocorre a
precipitação de neblina ou gotículas de água. O ponto de saturação de vapor de água no ar aumenta com a
temperatura. Um fato interessante ligado à umidade do ar é que, em um dia muito quente, o ser humano
sente-se termicamente mais confortável em um ambiente de baixa umidade. Esse fato se deve ao calor
a)
b)
c)
d)
e)
recebido pelo corpo por irradiação.
cedido para a água por convecção.
recebido do vapor por condução.
cedido para o vapor por convecção.
cedido pelo corpo por condução.
10 - (IFSP)
Leia o texto a seguir.
Durante o dia, parte da energia solar é captada pela superfície da Terra e absorvida, enquanto a outra parte é
irradiada para a atmosfera, de volta para o espaço. Os gases naturais que existem na atmosfera funcionam
como uma espécie de capa protetora que impede a dispersão total do calor, o que ajuda a manter o planeta
quente.
Se esse processo, denominado efeito estufa, não existisse, a temperatura da superfície terrestre seria, em
média, cerca de 34ºC mais fria do que é hoje. Portanto, pode-se afirmar que o efeito estufa é imprescindível
para a manutenção da vida sobre a Terra.
(www.rudzerhost.com/ambiente/estufa.htm#topo
Acesso em: 22.10.2012. Adaptado.)
Nos últimos séculos, a ação do homem vem promovendo, na atmosfera, um aumento considerável na taxa de
dióxido de carbono (CO2), gás importante na produção do efeito estufa. A ação antropogênica, ou seja, a
interferência humana sobre o meio ambiente é apontada como uma das responsáveis pelo aumento, acima do
normal, da temperatura no planeta.
Sobre esse assunto assinale a alternativa correta.
a)
b)
c)
d)
e)
A destruição da camada de ozônio pelo aumento de dióxido de carbono na atmosfera é um dos fatores
responsáveis pelo efeito estufa.
O aumento da concentração de gases, como o gás carbônico, por ação antropogênica se deve
principalmente pela queima de combustíveis fósseis e destruição de florestas naturais.
Uma das consequências do efeito estufa é a diminuição de absorção de raios solares, o que interfere na
fotossíntese, provocando alterações na cadeia alimentar dos diferentes ecossistemas.
A ação antropogênica não pode ser considerada um fator de alteração ambiental, uma vez que o efeito
estufa existe independentemente da supressão de gases como o CO2 pelo homem.
As chuvas ácidas são consequência do efeito estufa e provocam a acidificação de oceanos, interferindo na
sobrevivência do fitoplancton marinho.
11 - (FATEC SP)
Como fazíamos sem água tratada
Essencial para os seres vivos, a água é ao mesmo tempo responsável pela transmissão de muitas doenças,
algumas até fatais. Cientes desse paradoxo, os habitantes do antigo Egito desenvolveram princípios básicos que
foram usados durante séculos por vários povos para deixar a água pura. O principal deles era a fervura, ainda
hoje um jeito seguro para garantir a potabilidade da água. Os líderes recomendavam que o líquido fosse fervido
sobre o fogo, esquentado sob o sol ou aquecido com um pedaço de ferro em brasa mergulhado dentro de um
recipiente com água.
Em Roma, no século I a.C., o arquiteto Marcus Vitruvius Pollio levantou questões sobre a distribuição da
água: sendo uma bebida vital, era preciso levá-la limpa às casas abastadas e às fontes públicas, onde os mais
pobres se abasteciam. Vitruvius também se preocupou com a qualidade dos canos, estabelecendo que eles
deveriam ser de cerâmica, em vez de chumbo, para diminuir o risco de a água ser contaminada por metais
pesados.
O primeiro tratamento de água em massa foi realizado em Londres, a partir de 1829. A atenção à pureza foi
redobrada quando se confirmou, no meio do século XIX, que a água transmitia a cólera. O tratamento tornou-se
obrigatório em muitas cidades, e uma das técnicas mais comuns passou a ser a cloração para deixar a água
pronta para consumo.
Atualmente, a água da torneira, além de matar a sede, ganhou também a função de prevenir as cáries devido
ao acréscimo de flúor.
(Daniel Cardoso, revista Aventuras na História, editora Abril, março de 2011. Adaptado)
De acordo com o texto, para se deixar a água pura, “os líderes recomendavam que o líquido fosse fervido sobre
o fogo (I), esquentado sob o Sol (II) ou aquecido com um pedaço de ferro em brasa mergulhado dentro de um
recipiente com água (III)”.
Na sequência que aparece no texto, podemos afirmar que, em cada uma das maneiras destacadas no trecho
como (I), (II) e (III), a água recebe energia térmica, inicialmente por
a)
b)
c)
d)
e)
( I)
(II)
(III)
condução condução convecção
condução radiação condução
radiação radiação convecção
radiação condução condução
radiação convecção condução
12 - (UFG GO)
A temperatura média da Terra pode ser estimada por meio do equilíbrio entre a radiação absorvida pela área da
sua seção transversal (At) e a radiação emitida por toda sua superfície. Conforme a lei de Stefan-Boltzmann, a
Terra emite radiação numa intensidade ITerra = T4 (W/m2), em que T é sua temperatura média e  é uma
constante. O deserto do Saara possui uma área de 4% de At e ajuda a diminuir a temperatura média da Terra ao
refletir a radiação solar, de intensidade média ISol, que nela incide. A adversidade à vida observada no deserto
tem contribuído historicamente para a ocorrência de conflitos regionais. As recentes descobertas de riquezas
naturais intensificaram esses conflitos, levando-os à barbárie e ao genocídio. Diante do exposto, alguns dos
motivos dos atuais conflitos regionais naquela região e a expressão para temperatura média da Terra,
considerando-se que o Saara reflete toda a radiação que nele incide, são, respectivamente:
Dado: At = R2Terra, sendo RTerra o raio da Terra.
a)
as disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes reservas de ouro e petróleo e
 0,96  I S
T  
 4



1/ 4
.
0,96  I S 

 

1/ 4
b)
intolerância religiosa, interesses nas grandes reservas de diamante e petróleo e T  
c)
disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes reservas de diamante e ouro e T   S 

d)
e)
.
I
0,96  I
1/ 4
.
1/ 4
S 
intolerância religiosa, interesses nas grandes reservas de diamante e petróleo e T  
 .
 4 
disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes reservas de diamante e ouro e
 0,96  I S
T  
 
1/ 4



.
13 - (UNIFOR CE)
Um condicionado de ar deve manter a temperatura de 20 ºC no interior de um recinto de dimensões 15 m de
comprimento, 5 m de largura e 3 m de altura. As paredes do ambiente climatizado têm 25 cm de espessura e
condutividade térmica de 0,20 W/mºC (ver figura).
Sabendo que a temperatura exterior é de 40 ºC e que as paredes A, B e C não têm portas e janelas, qual a
quantidade de calor, em calorias, a ser extraído por condução do ambiente através das paredes A, B e C pelo
condicionado de ar a cada segundo? (considere 1 cal = 4,20J)
a)
b)
c)
d)
e)
385
390
395
400
405
14 - (UNESP)
Por que o deserto do Atacama é tão seco?
A região situada no norte do Chile, onde se localiza o deserto do Atacama, é seca por natureza. Ela sofre a
influência do Anticiclone Subtropical do Pacífico Sul (ASPS) e da cordilheira dos Andes. O ASPS, região de alta
pressão na atmosfera, atua como uma “tampa”, que inibe os mecanismos de levantamento do ar necessários
para a formação de nuvens e/ou chuva. Nessa área, há umidade perto da costa, mas não há mecanismo de
levantamento. Por isso não chove. A falta de nuvens na região torna mais intensa a incidência de ondas
eletromagnéticas vindas do Sol, aquecendo a superfície e elevando a temperatura máxima. De noite, a Terra
perde calor mais rapidamente, devido à falta de nuvens e à pouca umidade da atmosfera, o que torna mais
baixas as temperaturas mínimas. Essa grande amplitude térmica é uma característica dos desertos.
( Ciência Hoje, novembro de 2012. Adaptado.)
Baseando-se na leitura do texto e dos seus conhecimentos de processos de condução de calor, é correto afirmar
que o ASPS_______________ e a escassez de nuvens na região do Atacama_______________ .
As lacunas são, correta e respectivamente, preenchidas por
a)
b)
c)
d)
e)
favorece a convecção – favorece a irradiação de calor
favorece a convecção – dificulta a irradiação de calor
dificulta a convecção – favorece a irradiação de calor
permite a propagação de calor por condução – intensifica o efeito estufa
dificulta a convecção – dificulta a irradiação de calor
15 - (UCS RS)
A Terra está ficando mais quente. Um dos fatores pode ser a poluição gerada pelo homem. Mas novos estudos
revelam que o problema também vem de onde menos se espera: o mar, as nuvens e até as plantas podem estar
contribuindo para piorar os efeitos do CO2.
(Superinteressante, set. 2010. p. 79 – Texto adaptado.)
Sobre essa situação é correto afirmar que
( ) quanto mais o planeta esquenta, mais água passa ao estado gasoso, indo para a atmosfera. Esse vapor
d’água forma uma barreira, que ajuda a reter o calor na Terra.
( ) a queima de combustíveis fósseis gera CO2 e aquece o planeta. Mas certos tipos de poluição, como a do
dióxido de enxofre liberado pelos vulcões, refletem radiação solar, ajudando a diminuir o aquecimento da
Terra.
( ) o aumento da concentração de CO2 na atmosfera, num primeiro momento, é bom para as plantas, que
utilizam esse gás para a fotossíntese.
Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses, de cima para baixo.
a)
b)
c)
d)
e)
V–V–V
F–F–F
V–F–F
V–F–V
F–V–F
GABARITO:
1) Gab: D
2) Gab: E
3) Gab: B
4) Gab:
a) A = 52m2
b) P = 6,0 . 102 w
c) E = 14,4K Wh
5) Gab: A
6) Gab: D
7) Gab: D
8) Gab:
a) 50 ml
b) 2,4 mm
9) Gab: E
10) Gab: B
11) Gab: B
12) Gab: A
13) Gab: D
14) Gab: C
15) Gab: A