3º trimestre Ex.-Física Data:/10/16 Ensino Médio 3º ano classe: __

.
3º trimestre
Ex.-Física
Data:/10/16
Ensino Médio
3º ano classe: __
Profª. Dora
Nome: __________________________________ nº___
Valor: 10
Nota: ____
.
__
Termodinâmica.
1. Certa quantidade de um gás ideal monoatômico sofre o processo termodinâmico AB indicado no gráfico.
Sendo R = 8,31 J/mol . k e TA = 600 K a temperatura inicial do gás, determine:
a) o número de mols do gás; b) a temperatura final TB; c) a variação de energia interna que o gás sofre no
processo; d) o trabalho realizado sobre o gás na compressão do estado A para o estado B; e) a quantidade
de calor que o gás troca com o ambiente no processo AB.
2. Três mols de um gás ideal monoatômico sofrem um processo termodinâmico representado graficamente
pela hipérbole equilátera AB indicada na figura. A área destacada no gráfico vale, numéricamente, 9,5 . 104.
a) Qual o processo que o gás está sofrendo? Explique o porquê de sua conclusão. b) Em que temperatura o
processo se realiza? c) Qual a variação de energia interna do gás no processo? Por quê? d) Qual o trabalho
realizado sobre o gás nesse processo AB? e) Durante o processo AB, o gás recebe ou perde calor? Por
quê? Qual a quantidade de calor trocada pelo gás?
(Dado: R = 8,31 J/mol . K.)
3. Um gás perfeito realiza o ciclo esquematizado no diagrama de trabalho no sentido ABCA. Determine o
trabalho realizado e o calor trocado no processo, indicando se há conversão de calor em trabalho ou viceversa. (Dados: 1 atm = 105 N/m2 e 1 ℓ = 10-3 m3.)
4. Uma caldeira, a temperatura de 600 k (fonte quente), fornece vapor, correspondente a 1.000 kcal em
cada segundo, a uma turbina. O vapor, depois de passar pela turbina, cede ao condensador (fonte fria) 800
kcal por segundo a uma temperatura de 293 K. Considerando 1 cal = 4 J, determine a potência produzida
por essa máquina em kW e calcule seu rendimento.
5. Certa máquina térmica ideal funciona realizando o ciclo de Carnot. Em cada ciclo o trabalho útil fornecido
pela máquina é de 1.000 J. Sendo as temperaturas das fontes térmicas 127 oC e 27 oC, respectivamente,
determine:
a) o rendimento da máquina referida;
b) a quantidade de calor retirada da fonte quente;
c) a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria.
6. Um inventor informa ter construído uma máquina térmica que recebe, em certo tempo, 10 5 cal e fornece,
ao mesmo tempo, 5 . 104 cal de trabalho útil. A máquina trabalha entre as temperaturas de 177 oC e 227 oC.
a) Que rendimento tem a máquina que o inventor alega ter construído?
b) Comente a possibilidade de existir essa máquina.
7. (Fuvest-SP) O diagrama pV da figura refere-se a um gás ideal passando por uma transformação cíclica
através de um sistema cilindro-pistão.
a) Qual o trabalho realizado pelo gás no processo AB? E no ciclo ABCDA?
b) Em que ponto do ciclo a temperatura do gás é menor?
Gabarito
1. a) 0,6 ; b) 80 ; c) -3900 ; d) -1400 ; e) 5300
3. - 8 . 102
4. 20% ; 800 kW
7. a) 1 J ; 0,5 J ; b) D
2. b) 288,8 ; c) 0 ; d) - 9,5 . 104 ; e) - 9,5 . 104
5. a) 25% ; b) 400 J ; c) 3000J
6. a) 50% ; b) 10%, impossível
Ondulatória.
8. (CEFET-PR) Um fino fio de aço tracionado tem suas extremidades fixas e é mantido em vibração de
modo a formar uma onda estacionária transversal. Observa-se que existem 3 nós e que tal onda vibra num
ritmo igual a 20 oscilações por segundo. A distância entre nós consecutivos é igual a 50 cm e, portanto, a
velocidade das ondas no fio vale, em m/s:
a) 2,5
b) 5
c) 10
d) 20
e) 25
9. (FAAP-SP) Uma onda estacionária é estabelecida em uma corda de 2 metros de comprimento com
extremos fixos. Sabendo que a frequência é de 8 Hz e que em todo o seu comprimento surgem quatro
ventres e cinco nós, determine a velocidade das ondas na corda.
10. (U.Mackenzie-SP) Uma corda feita de um material cuja densidade linear é 10 g/m está sob tensão
provocada por uma força de 900 N. Os suportes fixos distam 90 cm. Faz-se vibrar a corda transversalmente
e esta produz ondas estacionárias, representadas na figura. A frequência das ondas componentes, cuja
superposição causa esta vibração, é:
a) 100 Hz
b) 200 Hz
c) 300 Hz
d) 400 Hz
e) 500 Hz
11. Para perceber o eco de um som no ar, onde a velocidade de propagação é 340 m/s, há necessidade de
a fonte sonora e o obstáculo refletor estarem separados por uma distância superior a 17 m. Qual a condição
para haver eco num meio em que a velocidade do som é 2.000 m/s?
12. (Uepa) Em uma corda esticada, é produzida uma vibração, cujo comprimento de onda é de 60 cm no
instante em que é formado o 3º harmônico da onda.
Então, o comprimento da corda, em cm, é de:
a) 20
b) 30
c) 60
d) 90
e) 110
13. (PUC-SP) Temos dois tubos sonoros, A e B, cheios de ar. A é aberto e B, fechado, ambos com
comprimento de 85 cm. Quais as frequências fundamentais, em Hz, em A e B, respectivamente, se a
velocidade do som no ar é de 340 m/s?
a) 100 e 200
d) 300 e 400
b) 100 e 400
e) 400 e 300
c) 200 e 100
14. (UFJF-MG) O “condutor auditivo” humano pode ser representado de forma aproximada por um tubo
cilíndrico de 2,5 cm de comprimento (veja a figura). A frequência fundamental do som que forma ondas
estacionárias nesse tubo é (Dado: velocidade do som no ar = 340 m/s):
a) 340 Hz b) 3,4 kHz c) 850 Hz
d) 1,7 kHz
15. (PUC-SP) Uma fonte emite onda sonora de frequência 500 Hz, próximo à superfície de um lago, e ela
sofre refração na água. Determine seu comprimento de onda no ar e na água, admitindo que as velocidades
dessa onda no ar e na água sejam respectivamente, 330 m/s e 1.500 m/s.
16. (UF-PA) Dois automóveis cruzam-se em sentidos opostos, á velocidade de 60 km/h e 80 km/h,
respectivamente. O mais rápido emite um som com frequência de 680 hertz. Qual a frequência em hertz
percebida pelos ocupantes do outro carro antes do cruzamento? A velocidade do som no ar é 340 m/s.
17. O silêncio corresponde à intensidade energética de 10-12 W/m2. Numa oficina mecânica a intensidade é
10-3 W/m2. Determine o nível sonoro nessa oficina.
18. Um avião a jato aterrissando produz um nível sonoro de 140 dB. Determine a intensidade física
correspondente desse som. O limiar de audibilidade corresponde à intensidade física de 10 -16 W/cm2.
19. (UNITAU-SP) Consideremos uma corda de comprimento L = 1,8 m e massa m = 360 g, que se encontra
vibrando com frequência de 100 Hz, conforme indica a figura. A velocidade de propagação da onda na
corda e a tensão na mesma valem, respectivamente:
a) 120 m/s e 2 880 N
b) 200 m/s e 3 000 N
c) 2 m/s e 1 500 N
d) 5,5 m/s e 108 N
e) 180 m/s e 180 N
Gabarito
8. D 9. V = 8 m/s 10. E 11. 1000 12. D 13. C
16.  763 Hz 17. 90 dB
18. 10-2 W/cm2
19. A
14. B
15. 0,66m; 3m