CURSO E COLÉGIO ALFA – REVISÃO DE FÍSICA – Prof. Daniel – 09/06/2012 01 - (UESPI/2011) Um estudante está lendo o romance de ficção científica “Fahrenheit 451”, de Ray Bradbury. Num certo trecho, uma das personagens afirma que 451 °F é a temperatura na escala Fahrenheit em que o papel de que são feitos os livros entra em combustão. O estudante sabe que, nesta escala, as temperaturas de fusão e ebulição da água são respectivamente iguais a 32 °F e 212 °F. Ele conclui, acertadamente, que 451 °F é aproximadamente equivalente a: a) 100 °C c) 233 °C e) 316 °C b) 205 °C d) 305 °C 02 - (FGV/2011) Em relação ao conceito de temperatura, analise: I. É possível atribuir uma temperatura ao vácuo ideal. II. Dois corpos que possuem a mesma energia térmica possuem necessariamente a mesma temperatura. III. A temperatura é uma grandeza macroscópica. IV. Quando um corpo recebe calor, sua temperatura necessariamente aumenta. Está correto apenas o contido em a) II. c) I e III. e) II e IV. b) III. d) I e IV. 03 - (UNESP/2010) Um termoscópio é um dispositivo experimental, como o mostrado na figura, capaz de indicar a temperatura a partir da variação da altura da coluna de um líquido que existe dentro dele. Um aluno verificou que, quando a temperatura na qual o termoscópio estava submetido era de 10 ºC, ele indicava uma altura de 5 mm. Percebeu ainda que, quando a altura havia aumentado para 25 mm, a temperatura era de 15 ºC. Quando a temperatura for de 20 ºC, a altura da coluna de líquido, em mm, será de a) 25. c) 35. e) 45. b) 30. d) 40. 04 - (UEPG PR/2012) Em um experimento para demonstrar a dilatação térmica dos materiais sólidos foram utilizados os seguintes materiais: um cilindro metálico de raio r1 e uma placa, também metálica, com um orifício circular de raio r2 coincidente com o seu centro geométrico. O cilindro e a placa são constituídos por metais diferentes cujos coeficientes de dilatação térmica linear são respectivamente, 1 e 2. Quando o cilindro e a placa estão em equilíbrio térmico com o meio ambiente, observa-se que o cilindro pode atravessar, sem folga, o orifício na placa. A figura abaixo permite visualizar a montagem do experimento. Com relação a esse experimento, assinale o que for correto. 01. Se 1 > 2 e somente a placa for aquecida, o cilindro passará através do orifício. 02. Se o cilindro e a placa forem igualmente aquecidos e 1 > 2, o cilindro passará através do orifício. 04. Se o cilindro e a placa forem igualmente aquecidos e 1 < 2, o cilindro passará através do orifício. 08. Se o cilindro e a placa forem igualmente resfriados e 1 > 2, o cilindro não passará através do orifício. 16. Se 1 = 2 e somente o cilindro for aquecido, ele passará através do orifício. 05 - (FUVEST SP/2012) Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30 cm de comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10 cm e, o da inferior, 2 cm. Se a barra de alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade superior do ponteiro será, aproximadamente, de NOTE E ADOTE: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2 x 10–5 ºC–1. a) 1 mm. c) 6 mm. e) 30 mm. b) 3 mm. d) 12 mm. 06 - (FGV/2012) Em uma aula de laboratório, para executar um projeto de construção de um termostato que controle a temperatura de um ferro elétrico de passar roupa, os estudantes dispunham de lâminas de cobre e de alumínio de dimensões idênticas. O termostato em questão é formado por duas lâminas metálicas soldadas e, quando a temperatura do ferro aumenta e atinge determinado valor, o par de lâminas se curva como ilustra a figura, abrindo o circuito e interrompendo a passagem da corrente elétrica. Dados: Coeficiente de dilatação linear do cobre = 1,7 x 10-5 °C-1 Coeficiente de dilatação linear do alumínio = 2,4 x 10-5 °C-1 Para que o termostato possa funcionar adequadamente, a) a lâmina de cima deve ser de cobre e a de baixo de alumínio. b) a lâmina de cima deve ser de alumínio e a de baixo de cobre. c) ambas as lâminas devem ser de cobre. d) ambas as lâminas devem ser de alumínio. e) as lâminas não podem ser do mesmo material e é indiferente qual delas está em cima. 07 - (UFRN/2012) A potência de um condicionador de ar é medida em BTU (British Thermal Unit, ou Unidade Termal Britânica). 1 BTU é definido como a quantidade necessária de energia para se elevar a temperatura de uma massa de uma libra de água em um grau Fahrenheit. O cálculo de quantos BTUs serão necessários para cada ambiente leva em consideração a seguinte regra: 600 BTUs por metro quadrado para até duas pessoas, e mais 600 BTUs por pessoa ou equipamento que emita calor no ambiente. De acordo com essa regra, em um escritório de 12 metros quadrados em que trabalhem duas pessoas e que haja um notebook e um frigobar, a potência do condicionador de ar deve ser a) 15.600 BTUs. c) 7.200 BTUs. b) 8.400 BTUs. d) 2.400 BTUs. 08 - (UEPG PR/2012) Em regiões litorâneas, as variações de temperatura (máxima e mínima) não são grandes quando comparadas com outras regiões. Observa-se, também, nessas regiões que, durante o dia, uma brisa sopra em um sentido e à noite sopra no sentido contrário. Esses fenômenos podem ser explicados pela presença de grandes massas de água nessas regiões. Com relação a esses fenômenos, assinale o que for correto. 01. Ao anoitecer, a água do mar resfria-se mais rapidamente do que a terra, porque o calor específico da água é maior do que o da terra. 02. Ao anoitecer, a terra resfria-se mais rapidamente do que a água do mar, porque o calor específico da água é maior do que o da terra. 04. Durante o dia, observa-se uma brisa soprando do mar para a terra. Uma justificativa pode ser o fato de a massa de ar próxima à superfície da terra estar mais aquecida do que a massa de ar junto à superfície da água do mar. 08. Durante a noite, observa-se uma brisa soprando da terra para o mar. Uma justificativa pode ser o fato de a massa de ar próxima à superfície da terra estar mais aquecida do que a massa de ar junto à superfície da água do mar. 16. Durante o dia, a temperatura da água do mar é menor do que a da terra, porque o calor específico da água é maior do que o da terra. 09 - (UEM PR/2012) Sobre as transformações termodinâmicas que podem ocorrer com um gás ideal confinado em um cilindro com pistão, assinale o que for correto. 01. Um gás ideal realiza trabalho ao se expandir, empurrando o pistão contra uma pressão externa. 02. Em uma transformação adiabática ocorre troca de calor com a vizinhança. 04. A energia interna de uma amostra de gás ideal não varia, quando este sofre uma transformação isovolumétrica. 08. Quando o gás ideal sofre uma compressão, o trabalho é realizado por um agente externo sobre o gás ideal. 16. O gás ideal não realiza trabalho em uma transformação isovolumétrica. que representa a quantidade de calor Q recebida pelo corpo em função de sua temperatura t. Analisando o gráfico, pode-se afirmar que o calor específico, no estado sólido e o calor latente de vaporização da substância que constitui o corpo, valem, respectivamente, 10 - (UEM PR/2012) Um cilindro com pistão, contendo uma amostra de gás ideal, comprime a amostra de maneira que a temperatura, tanto do cilindro com pistão quanto da amostra de gás ideal, não varia. O valor absoluto do trabalho realizado nessa compressão é de 400 J. Sobre o exposto, assinale o que for correto. 01. O trabalho é positivo, pois foi realizado sobre o gás. 02. A transformação é denominada adiabática. 04. A energia interna do gás aumentou, pois este teve seu volume diminuído. 08. O gás ideal cedeu uma certa quantidade de calor à vizinhança. 16. A quantidade de calor envolvida na compressão de gás foi de 200 J. 11 - (UEPG PR/2012) Considerando o diagrama P x V, no qual estão representadas quatro transformações sucessivas (ab, bc, cd, da), sofridas por um sistema constituído por uma determinada massa de gás, analise o diagrama abaixo e assinale o que for correto. 01. Na transformação "ab", o sistema recebeu calor do meio exterior. 02. Na transformação "da", o sistema recebeu calor do meio exterior. 04. Na transformação "cd" a energia interna do sistema foi reduzida e foi nulo o trabalho realizado. 08. Na transformação "bc", a energia interna do sistema permaneceu constante. 16. Considerando o ciclo total, isto é, as quatro transformações, a energia interna do sistema diminuiu. 12 - (MACK SP/2012) Um estudante, no laboratório de Física de sua escola, forneceu calor a um corpo de massa 50 g, utilizando uma fonte térmica de potência constante. Com as medidas obtidas, construiu o gráfico ao lado, a) 0,6 cal/(g.ºC) e 12 cal/g b) 0,4 cal/(g.ºC) e 12 cal/g c) 0,4 cal/(g.ºC) e 6 cal/g d) 0,3 cal/(g.ºC) e 12 cal/g e) 0,3 cal/(g.ºC) e 6 cal/g 13 - (UEPG PR/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. 14 - (UEPG PR/2012) O calor é uma forma de energia, portanto se propaga de uma região para outra, de um corpo para outro, quando entre esses existe uma diferença de temperatura. Com relação à propagação de calor, assinale o que for correto. 01. A transferência de calor por convecção se deve ao fato de a densidade de partículas, que constituem o meio onde ocorre o fenômeno, ter valores diferentes. 02. Nos sólidos, os processos de condução e a convecção de calor podem ocorrer simultaneamente. 04. Uma garrafa térmica é construída com duplas paredes, sendo que uma delas é espelhada para evitar a transferência por irradiação. Entre elas existe vácuo, o que impede a transferência de calor por condução e por convecção para o meio ambiente. 08. A irradiação provoca alteração na temperatura do meio através do qual se propaga. 15 - (UEM PR/2012) Sobre os conceitos de termodinâmica, assinale o que for correto. 01. Se dois corpos com diferentes temperaturas forem colocados em contato, uma certa quantidade de energia térmica será transferida de um corpo ao outro, devido, exclusivamente, à diferença de temperatura entre eles. 02. A quantidade de calor necessária para elevar em 1ºC a temperatura de 1g de uma substância é denominada de calor específico dessa substância. 04. Quando uma quantidade de calor se transfere de um corpo a outro pelo processo de condução, essa energia se propaga devido à agitação atômica no material. 08. Nos líquidos, a transferência de calor ocorre, sobretudo, por meio das correntes de convecção, as quais são formadas devido à diferença entre as densidades das regiões mais quentes e mais frias do líquido. 16. A transferência de calor por radiação é realizada por meio de ondas eletromagnéticas, que se propagam somente na presença de um meio material. 16 - (UERJ/2011) A bola utilizada em uma partida de futebol é uma esfera de diâmetro interno igual a 20 cm. Quando cheia, a bola apresenta, em seu interior, ar sob pressão de 1,0 atm e temperatura de 27 ºC. Considere = 3, R = 0,080 atm.L.mol–1.k–1 e, para o ar, comportamento de gás ideal e massa molar igual a 30 g.mol–1. No interior da bola cheia, a massa de ar, em gramas, corresponde a: a) 2,5 c) 7,5 b) 5,0 d) 10,0 17 - (UDESC/2012) Em um dia muito frio, quando os termômetros marcam –10ºC, um motorista enche os pneus de seu carro até uma pressão manométrica de 200 kPa. Quando o carro chega ao destino, a pressão manométrica dos pneus aumenta para 260 kPa. Supondo que os pneus se expandiram de modo que o volume do ar contido neles tenha aumentado 10%, e que o ar possa ser tratado como um gás ideal, a alternativa que apresenta o valor da temperatura final dos pneus é: a) 103 ºC c) 45 ºC e) 112 ºC b) 74 ºC d) 16 ºC 18 - (UFPE/2012) O balão de vidro da figura contém um gás ideal à temperatura de 27 ºC. O balão está conectado a um tubo em U contendo mercúrio, através de um capilar fino. A outra extremidade do tubo em U está aberta para a atmosfera. Se a região onde está localizado o balão é aquecida para uma temperatura de 129 ºC, determine o desnível alcançado pelas colunas de mercúrio dado pela altura h. Despreze o volume do gás que penetra no braço esquerdo do tubo em comparação com o volume do balão. Dê a sua resposta em centímetros.