FÍSICA ALEX BALBO 231 e 232

FÍSICA
Atividade de recuperação
ALEX BALBO
231 e 232
/09/2016
1- Um bloco de massa 2,0kg ao receber toda energia térmica liberada por 1000 gramas de água, que diminui sua
temperatura em 1°C, sofre um acréscimo de temperatura de 10°C. O calor específico do bloco, em cal/g.°C, é:
2- Um frasco contém 20g de água a 0°C. Em seu interior é colocado um objeto de 50g de alumínio a 80°C. Os
calores específicos da água e do alumínio são respectivamente 1,0cal/g°C e 0,10cal/g°C. Supondo não haver trocas
de calor com o frasco e com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura será de:
3- Um bloco de gelo de 400 g encontra-se a 30ºC, sob pressão normal. Determinar a quantidade de calor que
necessária para transformar totalmente esse bloco de gelo em vapor a 100ºC.
4- Um bloco de cobre com 200 g sofre um aquecimento de 25ºC para 70ºC. O calor específico do cobre é 0,093
cal/g.ºC.
a) Qual a quantidade de calor recebida pelo bloco?
b) Determine a capacidade térmica do bloco.
5- Um corpo de massa igual a 1 kg recebeu 10 kcal e sua temperatura passou de 50ºC para 100ºC.Qual é o calor
específico desse corpo?
6- Uma fonte térmica, de potência constante e igual a 20cal/s, fornece calor a um corpo sólido de massa 100g. A
variação de temperatura do corpo em função do tempo t é dada pelo gráfico a seguir. O calor específico da
substância que constitui o corpo, no estado líquido, em cal/g°C, vale
7- Coloca-se 900g de gelo a 0°C, no interior de um forno de microondas de 1200W para ser transformado em água
também a 0°C. Admitindo-se que toda a energia fornecida pelo forno será absorvida pelo gelo, devemos programá-lo
para funcionar durante quantos minutos? (Lf = 80 cal/g e 1 cal = 4 J)
8- Numa casa de praia, deseja-se aquecer 1,0 litro de água num recipiente termicamente isolado, por meio de um
aquecedor elétrico de 420 W. A água foi introduzida no recipiente a 10ºC. Sabendo-se que o calor específico da água
é igual a 4,2.103 J/kg.ºC, o tempo necessário para a água ferver será aproximadamente de:
9- Um bloco de gelo, inicialmente a 10ºC, tem massa de 500 g. Qual a quantidade de calor necessária para
transformá-lo em igual quantidade de água, a 20ºC?
10- Uma xícara de massa 50g está a 34ºC. Colocam-se nela 250g de água a 100ºC. Verifica-se que no equilíbrio
térmico a temperatura é 94ºC. Admitindo que só haja troca de calor entre a xícara e a água, determinar o calor
específico do material de que a xícara é constituída.
11- Um calorímetro de capacidade térmica 8 cal/ºC contém 120 g de água a 15ºC. Um corpo de massa X gramas e
temperatura 60ºC é colocado no interior do calorímetro. Sabendo-se que o calor específico do corpo é de 0,22
cal/g.ºC, e que a temperatura de equilíbrio térmico é de 21,6ºC, calcular X.
12- Coloca-se um pedaço de gelo com massa 80 g, à temperatura de 18ºC, em um calorímetro que contém 400 g de
água a 30ºC. A capacidade térmica do calorímetro é 80 cal/ºC. Calcular a temperatura de equilíbrio térmico.
13- No interior de um calorímetro ideal, contendo inicialmente 400 g de gelo à temperatura de 20 °C, são colocados
500 g de água à temperatura de 90 °C. A temperatura final de equilíbrio no interior do calorímetro é de:
14- Uma jarra de capacidade térmica igual a 60cal/°C contém 300 g de água em equilíbrio a uma determinada
temperatura. Adicionam-se 36 g de gelo a 0°C e mantém-se a jarra em um ambiente isolado termicamente. Quando o
sistema entra em equilíbrio, a sua temperatura final é igual a 20°C. Qual a redução na temperatura da água?
15- Um calorímetro, considerado ideal, contém, inicialmente, uma certa massa de água à temperatura de 20°C.
Observa-se que, após introduzir no calorímetro uma massa de gelo a 0°C, de valor igual a um quarto da massa inicial
da água, a temperatura de equilíbrio térmico é 0°C, com o gelo totalmente derretido. A partir desses dados, obtenha o
calor latente de fusão do gelo. Considere o calor específico da água igual a 1,0 cal/g°C.
16- Um antigo relógio de pêndulo é calibrado no frio inverno gaúcho. Considere que o período desse relógio é dado
por: Onde L é o comprimento do pêndulo e g a aceleração da gravidade, pergunta-se:
a) Este relógio atrasará ou adiantará quando transportado para o quente verão nordestino?
b) Se o relógio for transportado do nordeste para a superfície da Lua, nas mesmas
condições de temperatura, ele atrasará ou adiantará?
17- Um trem de ondas senoidais de frequência 440Hz propaga-se ao longo de uma corda tensa. Verifica-se que a
menor distância que separa dois pontos que estão em oposição de fase (vale e crista, por exemplo) é 40 cm. Nestas
condições, qual será o módulo da velocidade de propagação da onda?
18- O som é definido como a propagação de uma frente de compressão mecânica ou onda longitudinal, se
propagando tridimensionalmente pelo espaço e apenas em meios materiais, como o ar ou a água.
Para que esta propagação ocorra, é necessário que aconteçam compressões e rarefações em propagação do meio.
Estas ondas se propagam de forma longitudinal.
Quando passa, a onda sonora não arrasta as partículas de ar, por exemplo, apenas faz com que estas vibrem em
torno de sua posição de equilíbrio.
Como as ondas sonoras devem ser periódicas, é válida a relação da velocidade de propagação:
A audição humana considerada normal consegue captar frequências de onda sonoras que variam entre
aproximadamente 20Hz e 20000Hz. São denominadas ondas de infra-som, as ondas que tem frequência menor que
20Hz, e ultra-som as que possuem frequência acima de 20000Hz.
A velocidade do som no ar é aproximadamente 340 m/s. portanto, o som mais grave que o ouvido humano é capaz
de ouvir tem comprimento de ondas:
19- A figura representa uma configuração de ondas estacionárias produzida num laboratório didático com uma fonte
oscilante.
a) Sendo d = 12 cm a distância entre dois nós sucessivos, qual o comprimento de
onda da onda que se propaga no fio?
b) O conjunto P de cargas que traciona o fio tem massa m = 180 g. Sabe-se que
a densidade linear do fio é m = 5,0.10-4kg/m. Determine a frequência de oscilação
da fonte.
Dados: velocidade de propagação de uma onda numa corda: 20- Bruna afina a corda mi de seu violino, para que ela vibre com uma frequência mínima de 680 Hz. A parte vibrante
das cordas do violino de Bruna mede 35 cm de comprimento, como mostrado nesta figura: Considerando essas
informações, Velocidade do som no ar = 340 m/s
a) CALCULE a velocidade de propagação de uma onda na corda mi
desse violino.
b) Considere que a corda mi esteja vibrando com uma frequência de 680
Hz. DETERMINE o comprimento de onda, no ar, da onda sonora
produzida por essa corda.
21- A figura mostra uma onda estacionária em um tubo de comprimento L = 5 m, fechado em uma extremidade e
aberto na outra.
Considere que a velocidade do som no ar é 340 m/s e determine a frequência do som emitido pelo tubo, em hertz.
22- Uma corda de 1,0 m de comprimento está fixa em suas extremidades e vibra na configuração estacionária
conforme a figura a seguir
Conhecida a frequência de vibração igual a 1000 Hz, podemos afirmar que a velocidade da onda na corda é: