Roteiro de Estudo PGA de Física – 2ª Série EM - 1° Bimestre 1 - Massas iguais de cinco líquidos distintos, cujos calores específicos estão dados na tabela adiante, encontram-se armazenadas, separadamente e à mesma temperatura, dentro de cinco recipientes com boa isolação e capacidade térmica desprezível. Se cada líquido receber a mesma quantidade de calor, suficiente apenas para aquecê-lo, mas sem alcançar seu ponto de ebulição, aquele que apresentará temperatura mais alta, após o aquecimento, será:- a) a água. c) a glicerina. e) o mercúrio. 4 - Uma batata de 100 g sai direto da geladeira (temperatura interna 6 °C) para dentro da panela com 238 g de água (calor específico 1,0 cal/g. °C) a 50 °C. Depois de algum tempo, quando o equilíbrio térmico é atingido, a temperatura da batata é 40 °C. Desprezando a troca de calor com o ambiente, pode-se afirmar corretamente que o calor específico da batata é, em cal/g. °C, igual a a) 0,54 b) 0,65 c) 0,70 d) 0,80 e) 0,85 5 - A característica da batata a que se refere o texto, de permanecer quente por mais tempo do que os demais pertences do cozido, deve-se ao fato de que, em relação aos demais, a batata tem a) maior densidade. b) maior calor específico. c) menor pressão interna. d) menor condutividade térmica. e) menor índice de permeabilidade. b) o petróleo. d) o leite. 2 - Um chuveiro elétrico de potência 4,2.103 J/s é usado para aquecer 100 g de água por segundo, em regime permanente. O calor específico da água é c = 4,2 J/(g°C). Despreze possível perda de calor para o ambiente. Se a temperatura de entrada da água no chuveiro é de 23 °C, sua temperatura de saída é de a) 28 °C b) 33 °C c) 38 °C d) 41 °C e) 45 °C 3 - Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 90°C. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20°C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g°C) e o do leite vale 0,6 cal/(g°C). A temperatura final do café com leite é de: a) 80°C. b) 42°C. c) 50°C. d) 60°C. e) 67°C. 6 - Com o objetivo de melhorar de uma contusão, um atleta envolve sua coxa com uma bolsa com 500 g de água gelada a 0 °C. Depois de transcorridos 30 min, a temperatura da bolsa de água atinge 18 °C. Supondo que todo o calor absorvido pela água veio da coxa do atleta, calcule a perda média de calor por unidade de tempo (FLUXO DE CALOR), em cal/s: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 7 - Uma torneira elétrica tem potência constante de 4,2 × 103 W ou 1,0 × 103 cal/s. Deseja-se elevar de 10°C a temperatura da água que passa por essa torneira. Considerando-se o calor específico da água 1,0 cal/g°C, a massa de água que deverá passar pela torneira num segundo, em gramas, será: a) 10 b) 100 c) 200 d) 400 e) 800 COLÉGIO OBJETIVO 1 8 - Determine a quantidade de calor necessária para transformar 100 g de gelo, inicialmente a 0 °C, em 100 g de água a 30 °C. Sabe-se que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g e o calor específico da água é 1 cal/g°C. a) 6000 cal. b) 3000 cal. c) 11000 cal. d) 8000 cal. e) 10000 cal. 9 - O gráfico a seguir representa a temperatura de uma amostra de massa 20 g de determinada substância, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Com base nessas informações, determine: a) O calor latente de fusão da substância. b) O calor específico nas fases sólida e líquida. 10 - Um bloco de chumbo de massa 1,0 kg, inicialmente a 227°C, é colocado em contato com uma fonte térmica de potência constante. O gráfico mostra como varia a quantidade de calor absorvida pelo bloco em função do tempo. Considere para o chumbo: - calor latente de fusão: 6,0 cal/g - temperatura de fusão: 327°C - calor específico no estado sólido c = 0,03 cal/g C 11 - No estudo de espelhos planos e esféricos, quando se desenham figuras para representar objetos e imagens, costuma-se selecionar determinados pontos do objeto. Constrói-se, então, um ponto imagem P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto P, aplicando as conhecidas regras para construção de imagens em espelhos que decorrem das Leis da Reflexão. Utilizando-se tais regras, conclui-se que um ponto imagem VIRTUAL P', conjugado pelo espelho a um ponto objeto REAL P, ocorre: a) apenas em espelhos planos. b) apenas em espelhos planos e côncavos. c) apenas em espelhos planos e convexos. d) apenas em espelhos côncavos e convexos. e) em espelhos planos, côncavos e convexos. 12 - Um jovem motoqueiro quebra acidentalmente o espelho retrovisor de sua moto. Desejando reparar o estrago, lembra-se de ter notado que sua irmã possuía um espelho do tamanho idêntico ao quebrado e decide instalar na moto. Observando a imagem no espelho, percebeu que algo estava errado, uma vez que o espelho quebrado sempre apresentara imagens menores e direitas, enquanto que o novo espelho apresenta imagens direitas e maiores para objetos próximos e imagens menores e invertidas para objetos distantes. De acordo com o descrito, o espelho quebrado e o espelho substituído eram, respectivamente, a) convexo e côncavo. b) côncavo e plano. c) plano e convexo. d) convexo e plano. e) côncavo e convexo. 13 - Considere as figuras que representam uma vela colocada em frente a vários tipos de espelhos. O bloco de chumbo é aquecido até que ocorra sua fusão completa. O gráfico da temperatura em função do tempo, que descreve o processo sofrido pelo chumbo é: A imagem da vela formada pelo espelho será virtual em: a) I, IV e V . b) II e III. c) I e II d) somente V. e) somente IV e V. COLÉGIO OBJETIVO 2 14 - A figura adiante representa um objeto A colocado a uma distância de 2,0 m de um espelho plano S, e uma lâmpada L colocada à distância de 6,0 m do espelho. a) Qual é o princípio da óptica geométrica que permite formar a imagem do objeto com sua mesma forma projetada no fundo da caixa? b) Qual é o tamanho da imagem e sua natureza (real ou virtual)? 17 - Um espelho côncavo tem distância focal igual a f. Um objeto real de altura h é colocado a uma distância P defronte do espelho, sobre o eixo do mesmo. Determine geometricamente e descreva as características desta imagem (tamanho, orientação, natureza e sua posição), em cada uma das seguintes condições: a) P > 2f b) P < f a) Desenhe o raio emitido por L que reflete em S e atinge A. Explique a construção. b) Calcule a distância percorrida por esse raio. 15 - Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano E1 de parede, situado a 40 cm de uma flor (que não pode ser observada diretamente no E1) presa na parte de trás dos seus cabelos. Buscando uma visão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um pequeno espelho plano E2 atrás da cabeça, a 15 cm da flor. Descreva analiticamente ou geometricamente a menor distância entre a flor e sua imagem, vista pela garota. 18 - Um raio de luz, vertical, incide num espelho plano horizontal. Se o espelho girar 20 graus em torno de um eixo horizontal, o raio refletido se desviará de sua direção original de a) 0° b) 20° c) 10° d) 60° e) 40° 19 - Um caminhão se desloca numa estrada plana, retilínea e horizontal, com uma velocidade constante de 40km/h, afastando-se de uma pessoa parada à beira da estrada. a) Olhando pelo espelho retrovisor (considerado plano), com que velocidade o motorista verá a imagem da pessoa se afastando? Justifique sua resposta. b) Se a pessoa pudesse ver sua imagem refletida pelo espelho retrovisor, com que velocidade veria sua imagem se afastando? Justifique sua resposta. 20 – Dois meninos gêmeos brincam em casa com dois espelhos planos. Estando os garotos lado a lado num certo momento observam a formação de 18 imagens nos espelhos. Neste momento qual deverá ser o ângulo de abertura desses espelhos? 16 - Uma "câmera tipo caixote" possui um orifício que opera como uma lente por onde passam os raios luminosos, possui 20 cm de profundidade. Uma pessoa de 180 cm de altura está de pé a 400 cm da câmera. COLÉGIO OBJETIVO 3