1 - Colégio Ari de Sá Cavalcante

Colégio Ari de Sá
TC 1 – Revisão – UECE – 1a. fase – Física – Prof. João Paulo
1. (IFCE 2011) Um estudante de Física resolveu criar uma nova escala termométrica que se
chamou Escala NOVA ou, simplesmente, Escala N. Para isso, o estudante usou os pontos
fixos de referência da água: o ponto de fusão do gelo (0° C), correspondendo ao mínimo (25°
N) e o ponto de ebulição da água (100° C), correspondendo ao máximo (175° N) de sua escala,
que era dividida em cem partes iguais. Dessa forma, uma temperatura de 55°, na escala N,
corresponde, na escala Celsius, a uma temperatura de
a) 10° C.
b) 20° C.
c) 25° C.
d) 30° C.
e) 35° C.
2. (Udesc 2011) Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico
representado no diagrama p x V da Figura.
O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é:
a) + 30 J
b) - 90 J
c) + 90 J
d) - 60 J
e) - 30 J
3. (Ufsm 2011) A respeito dos gases que se encontram em condições nas quais seu
comportamento pode ser considerado ideal, afirma-se que
I. a grandeza que é chamada de temperatura é proporcional à energia cinética média das
moléculas.
II. a grandeza que é chamada de pressão é a energia que as moléculas do gás transferem às
paredes do recipiente que contém esse gás.
III. a energia interna do gás é igual à soma das energias cinéticas das moléculas desse gás.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
d) apenas I e III.
e) I, II e III.
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4. (Upe 2011) Um recipiente cilíndrico, de área de secção reta de 0,100m contém 20,0 g de
gás hélio. Esse recipiente contém um êmbolo que pode se mover sem atrito. Uma fonte fornece
calor ao recipiente a uma taxa constante. Num determinado instante, o gás sofre a
transformação termodinâmica representada no diagrama PV abaixo, e o êmbolo se move com
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velocidade constante v  8,31.103 m / s Considere que o gás hélio (calor específico molar a
volume constante Cv  1,5 R )se comporta como um gás monoatômico ideal.
Dados: MMHe  4,00g / mol;R  8,31 J/mol.K
Depois de decorrido um intervalo de tempo de 25 s, analise as proposições a seguir e conclua.
( ) A variação de temperatura do gás durante o processo foi ΔT  50 K .
( ) O calor específico molar à pressão constante do hélio é Cp  2,5 R .
(
(
) A energia adicionada ao hélio sob a forma de calor durante o processo foi Q = 375R.
) A variação na energia interna do hélio durante o processo foi ΔEint  125 R .
(
) O trabalho realizado pelo hélio durante a transformação foi W = 250R.
5. (Upe 2011) Um disco de alumínio, inicialmente a uma temperatura T 0, possui um furo
concêntrico de raio R0. O disco sofre uma dilatação térmica superficial, quando aquecido até
uma temperatura T. Considerando que o coeficiente de dilatação linear do alumínio α é
constante durante a variação de temperatura considerada e R é o raio do furo do disco após a
dilatação térmica, é correto afirmar que a relação R/R0 é expressa por
a)
α(T  T0 )
b) α(T  T0 )  1
c)
α(T  T0 )  1
d)
2α(T  T0 )  1
e)
2α(T  T0 )  1
6. (CEFET-MG/2011) Um recipiente cilíndrico, de vidro, de 500ml está completamente cheio
de mercúrio, a temperatura de 22 ºC. Esse conjunto foi colocado em um freezer a - 18 ºC e,
após atingir o equilíbrio térmico, verificou-se um
Dados - Constantes físicas:
5
1
Coeficiente de dilatação linear do vidro: αv  1,0  10 º C .
3
1
Coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio: γHg  0,20  10 º C .
Constante da lei de Coulomb (para o vácuo): K0  9,0  109 N  m2 / C2 .
a) transbordamento de 3,4ml de mercúrio.
b) transbordamento de 3,8ml de mercúrio.
c) espaço vazio de 3,4ml no recipiente.
d) espaço vazio de 3,8ml no recipiente.
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7. (Ufu 2011) Para tentar descobrir com qual material sólido estava lidando, um cientista
realizou a seguinte experiência: em um calorímetro de madeira de 5 kg e com paredes
adiabáticas foram colocados 3 kg de água. Após certo tempo, a temperatura medida foi de 10°
C, a qual se manteve estabilizada. Então, o cientista retirou de um forno a 540° C uma amostra
desconhecida de 1,25 kg e a colocou dentro do calorímetro. Após um tempo suficientemente
longo, o cientista percebeu que a temperatura do calorímetro marcava 30° C e não se alterava
(ver figura abaixo).
Material
Água
Alumínio
Chumbo
Ferro
Madeira
Vidro
Calor específico
(cal/g.ºC)
1,00
0,22
0,12
0,11
0,42
0,16
Sem considerar as imperfeições dos aparatos experimentais e do procedimento utilizado pelo
cientista, assinale a alternativa que indica qual elemento da tabela acima o cientista introduziu
no calorímetro.
a) Chumbo
b) Alumínio
c) Ferro
d) Vidro
8. (Uepg 2011) De um ponto de vista macroscópico pode-se considerar que a matéria pode se
apresentar em três fases (ou estados): sólida, líquida e gasosa. A fase de uma determinada
substância depende da sua temperatura e da pressão que é exercida sobre ela.
Sobre as fases da matéria e as possíveis mudanças entre elas, assinale o que for correto.
01) Temperatura crítica de uma substância é aquela que determina o valor de temperatura
acima do qual não mais se consegue liquefazer um vapor, por compressão isotérmica, por
maior que seja a pressão aplicada.
02) O ponto triplo representa as únicas condições de temperatura e pressão para as quais as
fases sólida, líquida e gasosa, de uma mesma substância, podem coexistir em equilíbrio.
04) A variação da energia interna de uma substância, ao passar da fase sólida para a líquida, é
negativa.
08) A quantidade de calor por unidade de massa, requerida para que qualquer substância sofra
uma mudança de fase, é denominada de calor latente.
16) A mudança da fase líquida para a gasosa pode ocorrer de três formas distintas: ebulição,
evaporação ou condensação.
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Gabarito:
Resposta da questão 1: [B]
De acordo com o esquema acima:
TC  0
TC
55  25
30



100  0 175  25
100 150
30
TC 
 TC  20 º C.
1,5

A quantidade de divisões que ele fez não altera as temperaturas. O fato de ter feito 100
divisões em sua escala somente indica que cada divisão representa 1,5° N. Se fizesse 150
divisões, cada divisão seria 1° N, ou se fizesse 15 divisões, cada divisão seria 10° N, mas 55°
N continuam correspondendo a 20° C.
Assim, por exemplo, se a temperatura subiu 0° C para 20° C, subiu 20 divisões na escala
Celsius, tendo subido também 20 divisões na escala Nova, pois ambas as escalas têm 100
divisões. Como cada divisão representa 1,5° N, a temperatura subiu 20  1,5 = 30° N, indo,
então, de 25° N para 55° N.
Resposta da questão 2: [E]
Em um ciclo fechado o trabalho é numericamente igual à área da figura. Seu valor é negativo
devido ao sentido anti-horário.
W
3  20
 30J
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Resposta da questão 3: [D]
I. Correta. A temperatura absoluta é diretamente proporcional a energia cinética média das
partículas.
II. Incorreta. Pressão não é energia.
III. Correta.
Resposta da questão 4: V V F F V.
V) pΔV  nRΔT  ΔT 
pΔV pAΔx pAvΔt 105 x0,1x8,31x10 3 x25



nR
nR
nR
5x8,31
ΔT  50K .
(V) Como sabemos: CP  CV  R  CP  CV  R  2,5R
(F) Q  nCP ΔT  5x2,5Rx50  625R
(F) ΔU  Q  W  Q  nRΔT  625R  5Tx50  375R
(V) W  nRΔT  5.R.50  250R
Resposta da questão 5: [B]
R R0 1  α  T  T0  

 1  α(T  T0 )
R0
R0
Resposta da questão 6: [C]
ΔVap  V0 ( γHg  γvidro )Δθ  ΔVap  500(0,2x103  3x1x105 )(18  22)  3,4mL
Resposta da questão 7: [D]
 Q  0  mcΔθágua  (mcΔθ)madeira  mcΔθmaterial  0
3.1.(30  10)  5.0,42(30  10)  1,25c(30  540)  0
637,5 c  102  c  0,16 cal / g0C
Resposta da questão 8: 01 + 02 + 08 = 11
Justificando as incorretas:
04) Para mudar da fase sólida para a fase líquida o processo é endotérmico, ou seja, com
absorção de energia, portanto a energia interna aumenta.
16) A mudança da fase líquida para a gasosa (vaporização) pode ocorrer de três formas
distintas: Evaporação: quando a vaporização ocorre à temperatura menor que a de
ebulição, como por exemplo, nas águas dos rios.
Ebulição: líquido fervendo.
Calefação: vaporização que ocorre acima da temperatura de ebulição, como, por exemplo,
quando gotas de água que caem sobre um metal incandescente.
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