TAREFÃO FÍSICA – 3º BIMESTRE (PUC

TAREFÃO FÍSICA – 3º BIMESTRE
1. (PUC-RS) Uma determinada massa de gás perfeito sofre uma transformação
isométrica. A pressão inicial vale 4,0 atm e a temperatura inicial é de 47ºC. Se a
temperatura final é de 127ºC, qual é o valor da pressão final?
2. Uma máquina de Carnot é operada entre duas fontes cujas temperaturas são,
respectivamente, 100ºC e 0ºC. Admitindo-se que a máquina recebe a quantidade de
calor igual a 1.000 cal por ciclo, pede-se:
a) O rendimento da máquina
b) O trabalho realizado pela máquina em cada ciclo (expresso em joules)
c) A quantidade de calor rejeitada à fonte fria. Dado: 1 cal = 4,19 J.
3. (Sistema Equipe) A potência da radiação solar incidente perpendicularmente na
superfície da terra é de aproximadamente 1,4 . 103 W para cada metro quadrado de
área. Considere um coletor solar com área de 2 m 2, exposto perpendicularmente à
radiação solar por 10 minutos.
a) Calcule a energia incidente sobre o coletor em calorias durante esse intervalo de
tempo.
b) Se toda esse energia fosse transferida para 100 l de água, qual seria o aumento
de temperatura produzido durante o tempo de exposição ao sol? Dado: 1 cal = 4
J
4. Suponha que um sistema passe de um estado a outro trocando energia com a sua
vizinhança. Calcule a variação de energia interna do sistema nos seguintes casos:
Dado: 1 cal = 4,18 J
a) O sistema absorve 1.000 cal de calor e realiza um trabalho de 2.000 J;
b) O sistema absorve 1.000 cal de calor e um trabalho de 2.000 J é realizado sobre
ele;
c) O sistema libera 1.000 cal para a vizinhança e um trabalho de 2.000 J é realizado
sobre ele.
5. (UFV) A seguir, são apresentadas algumas informações importantes acerca de
processos termodinâmicos envolvendo um determinado gás ideal.
Analise agora a seguinte situação:
Um gás ideal de n moles encontra-se no estado termodinâmico 1. A partir
desse estado, pode passar a um dos dois estados 2 ou 3, por transformação
isovolumétrica ou isobárica, absorvendo, do meio externo, respectivamente, 1200
cal ou 2000 cal. O diagrama abaixo ilustra essas transformações, bem como uma
possível expansão isotérmica do gás entre os estados 2 e 3, ao longo de uma curva
abaixo da qual a área corresponde a 1100 cal.
Utilizando as informações e os dados fornecidos, complete os quadros em
branco da tabela seguinte, apresentando os valores de Q, W e ∆U, correspondentes
a cada uma das transformações citadas.
QUESTÃO 06 (Fuvest – 2009)
As características de uma pilha do tipo PX, estão apresentadas no quadro a seguir,
exatamente como fornecidas pelo fabricante.
Uma pilha do tipo PX, pode ser representada, em qualquer situação, por um circuito
equivalente, formado por um gerador ideal de força eletromotriz ε = 1,5 V e uma
resistência interna r = 2/3 Ω, como representado no esquema abaixo.
Três pilhas foram colocadas para operar, em série, em uma lanterna que possui uma
lâmpada L, com resistência constante RL = 3,0 Ω. Por engano uma das pilhas invertida
como representado abaixo.
Determine:
a. A corrente i, em Ampères, que passa pela lâmpada, com a pilha 2 “invertida”, como
na figura.
b. A potência P, em watts, dissipada pela lâmpada, com a pilha 2 “invertida”, como na
figura.
c. A razão entre a potência dissipada pela lâmpada, com a pilha 2 “invertida”, e a
potência, que seria dissipada, se todas as pilhas estivessem posicionadas
corretamente.
QUESTÃO 07 (UFMG – 2008 – Modificada)
O gráfico abaixo representa as curvas características de um gerador e de um motor
elétrico. Determine a potência elétrica máxima que o gerador pode lançar em um circuito.
QUESTÃO 08 (PUC – Campinas – 2010 – Modificada)
Dois tocos de vela caem da janela de um apartamento bem alto. O intervalo de tempo
entre a queda de um e do outro é de 1,0 s. Considere que eles estão em queda livre
vertical, que a velocidade inicial é nula e que a aceleração da gravidade é 10 m/s2.
Quando o segundo toco de vela completar 1,0 s de queda, determine a distância entre
eles, em metros.
QUESTÃO 09 (UFMG – 2009 – Modificada)
Uma pequena esférica metálica eletricamente carregada com carga elétrica negativa
q = - 6μC desloca-se, com velocidade constante e igual a 10 m/s, paralelamente a um fio
condutor retilíneo, longo e horizontal, que é percorrido por corrente elétrica de intensidade
i = 20 A como mostra a figura abaixo.
Se a distância da esfera metálica ao condutor é 10 cm, sendo μ0 = 4π.10-7Tm/A,
determine:
a. O vetor campo de indução magnética criado pela corrente i, no ponto onde está a
esfera metálica.
b. O vetor força magnética exercida sobre a esfera metálica.
QUESTÃO 10 (UFMG – 2009 – Modificada)
Um corpo é lançado de um ponto O do solo com velocidade inicial V0 , que forma com a
horizontal um ângulo θ, como indica a figura, tal que cos θ = 0,80 e sen θ = 0,60.
Sendo V0 = 100 m/s e g = 10 m/s2, despreze a resistência do ar e determine:
a. A altura máxima.
b. O módulo da velocidade mínima.
c. O ponto da trajetória onde a velocidade é mínima. Justifique.