Departamento de Física / FCT MIEET Bloco 6 – 2007/2008 Termodinâmica e Estrutura da matéria Tutorial (ListaA) 1. O diagrama mostra os níveis de energia (n) de um electrão em um certo átomo. Qual das transições mostradas na figura representa a emissão de um fotão com o menor comprimento de onda? (a) I. (b) II. (c) III. (d) IV. (e) V. 2. Dobrando-se a energia cinética de um electrão, o comprimento de onda fica multiplicado por: 3. Considere as seguintes afirmações: I. No efeito fotoeléctrico, quando um metal é iluminado por um feixe de luz monocromático, a quantidade de electrões emitidos pelo metal é directamente proporcional à intensidade do feixe incidente, independentemente da frequência da luz. II. As órbitas permitidas ao electrão em um átomo são aquelas em que o momento angular orbital é nh/2π, sendo n = 1, 3, 5…. III. Os aspectos corpusculares e ondulatórios são necessários para a descrição completa MIEET 2007/08 Termodinâmica e Estrutura da Matéria Ana Rodrigues 1 de um sistema quântico. Quais estão correctas? (a) I e II. (b) I e III. (c) I e IV. (d) II e III. (e) III e IV. 4. Uma superfície está sendo iluminada por uma lâmpada. Nesse caso, pode-se afirmar que a superfície está sendo irradiada com (a) electrões. (b) protões. (c) fotões. (d) partículas alfa. (e) partículas beta. 5. Um feixe de luz incide numa lâmina de metal, provocando a emissão de alguns electrões. A respeito desse fenómeno, denominado de efeito fotoeléctrico, é correcto afirmar que (a) qualquer que seja a frequência da luz incidente, é possível que sejam arrancados electrões do metal. (b) quaisquer que sejam a frequência e a intensidade da luz, os electrões são emitidos com a mesma energia cinética. (c) quanto maior a intensidade da luz de uma determinada frequência incidindo sobre o metal, maiores são as energias com que os electrões abandonam o metal. (d) quanto maior a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o metal, maiores são as energias com que os electrões abandonam o metal. (e) quanto maior a frequência da luz de uma determinada intensidade incidindo sobre o metal, mais electrões abandonam o metal. 6. Substâncias radioactivas emitem radiações alfa, beta, gama e neutrões. Na pesquisa sobre a natureza e propagação dessas radiações, usam-se campos magnéticos, entre outros recursos. O campo magnético pode influir na trajectória das radiações (a) alfa e beta. (b) alfa e neutrão. (c) alfa e gama. (d) neutrão e gama. (e) beta e gama. 7. O fato de um gás exercer pressão sobre as paredes do recipiente que o contém é explicado por: a) choque das moléculas do gás contra as paredes do recipiente; b) grande número de moléculas no recipiente; c) volumes muito pequenos das moléculas; d) temperaturas elevadas no estado gasoso. 8. Na fabricação de um material semicondutor tipo N, emprega-se silício (tetravalente 4 electrões de valência) dopado com uma substância que, na sua camada mais externa, tem número de electrões igual à MIEET 2007/08 Termodinâmica e Estrutura da Matéria Ana Rodrigues 2 (a) 1 (b) 2 (c) 3 (d) 4 (e) 5 9. INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no enunciado e afirmativas abaixo. Sobre a natureza e comportamentos de ondas são feitas quatro afirmativas: I. Ondas electromagnéticas propagam-se também no vácuo. II. Ondas sonoras propagam-se também no vácuo. III. Ondas de mesma frequência e mesmo comprimento de onda têm sempre a mesma velocidade. IV. O raio X é uma onda electromagnética. Considerando as afirmativas acima, é correcto concluir que (a) somente I é correcta. (b) somente II é correcta. (c) somente I, II e III são correctas. (d) somente I, III e IV são correctas. (e) todas são correctas. 10. O fenómeno da convecção térmica se verifica: a) somente em sólidos; b) somente em líquidos; c) somente em gases; d) líquidos e gases; 11. Tocando com a mão num objecto metálico à temperatura ambiente, notamos que parece mais frio que um objecto de madeira à mesma temperatura. a) realmente a madeira é sempre mais quente à temperatura ambiente; b) os metais custam muito a entrar em equilíbrio térmico com o ambiente; c) os metais são sempre mais frios que a temperatura ambiente; d) o calor que a mão fornece se escoa rapidamente a todo o metal, devido a sua grande condutibilidade térmica; 12. Duas ondas electromagnéticas propagam-sena água. O comprimento de onda da primeira é igual ao dobro do comprimento de onda da segunda. Então podemos dizer que a primeira terá, em relação à segunda: a) mesmo período e mesma frequência; b) menor período e maior frequência; c) maior período e menor frequência; d) menor período e menor frequência; e) maior período e maior frequência. 13. O fato de o calor passar naturalmente de um corpo para outro deve-se: a) à quantidade de calor existente em cada um; b) à diferença de temperatura entre eles; MIEET 2007/08 Termodinâmica e Estrutura da Matéria Ana Rodrigues 3 c) à energia cinética total de suas moléculas; d) ao número de calorias existentes em cada um. 14. “De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia electromagnética de maneira .... emitindo ou absorvendo ...., cuja energia é proporcional à .... da radiação electromagnética envolvida nessa troca de energia.” Assinale a alternativa que, pela ordem, preenche correctamente as lacunas: a) b) c) d) e) Contínua – quanta – amplitude Descontínua – protões – frequência Descontínua – fotões – frequência Contínua – electrões – intensidade Contínua – neutrões – amplitude 15. Considere a seguintes afirmações sobre a estrutura do átomo: I – A energia de um electrão ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor. II – Para separar um electrão de um átomo é necessária uma energia bem maior do que para arrancar um protão do núcleo. III – O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo. Quais estão correctas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas I e III Apenas II e III d) I, II e III 16. Considerando as seguintes afirmações sobre a estrutura nuclear do átomo. I – O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga eléctrica positiva. II – A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo. III – Na desintegração de um núcleo radioactivo, ele altera sua estrutura para alcançar uma configuração mais estável. Quais estão correctas? a) Apenas I b) Apenas II c) Apenas I e III d) I, II e III 17. Electrões são emitidos quando um feixe de luz incide numa superfície metálica. A energia dos electrões emitidos por essa superfície metálica depende: a) apenas da intensidade da luz; b) apenas da velocidade da luz; c) da intensidade e da velocidade da luz; d) apenas da frequência da luz; e) da intensidade e da frequência da luz; MIEET 2007/08 Termodinâmica e Estrutura da Matéria Ana Rodrigues 4 18. Uma nave espacial a caminho da Lua não encontra, certamente, em sua trajectória: a) raios X; b) raios gama; c) radiação ultravioleta; d) microondas; e) ondas sonoras; Respostas: 1c, 2a, 3b, 4c, 5d, 6a, 7a, 8e, 9d, 10d, 11d, 12c, 13b, 14c, 15a, 16c, 17a, 18e MIEET 2007/08 Termodinâmica e Estrutura da Matéria Ana Rodrigues 5