Revparalela2ano

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Revparalela2ano

  1. 1. CURSO DE FÍSICA – MARCÃO ASSUNTOS: ESCALAS TERMOMÉTRICAS DILATAÇÃO TÉRMICA DOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS CALORIMETRIA ESTUDO DOS GASES PARTE 1 1. (UESC) Dois ou mais corpos, ao atingirem o equilíbrio térmico entre si, apresentam 01) A mesma energia térmica. 02) A mesma quantidade de calor. 03) O mesmo calor específico. 04) A mesma capacidade térmica. 05) A mesma temperatura. 2. (UESC) Na embalagem de um produto existe a seguinte 0 recomendação: “Manter a – 4 C”. Num país que se usa a escala Fahrenheit, a temperatura correspondente à recomendada é 0 0 0 01) – 39,2 F 02) – 24,8 F 03) 24,8 F 0 0 04) 39,2 F 05) 40,2 F 3. (UESC) Num ambiente que possui ar refrigerado, a 0 temperatura fica em torno de 22 C. Determine, na escala Kelvin, o valor equivalente a essa temperatura. 4. O gráfico representa a relação entre a 0 0 escala centígrada C e uma escala Y. Os pontos do gelo e do vapor, 0 respectivamente, na escala Y são: a) 0 e 100 b) 32 e 180 c) 40 e 200 d) 50 e 300 e) 80 e 212 Y 150 100 0 20 5. Comparando a escala Y de um Y termômetro com a escala C 373 (Celsius), obteve-se o gráfico 273 abaixo de correspondência entre 173 as medidas: Dessa forma, as temperaturas de 73 fusão do gelo e do vapor de água, 273 0 marcadas pelo termômetro Y, são,  200  100 100 respectivamente: a) 173 e – 273 b) 273 e 373 c) - 273 e 273 d) -273 e 373 e) zero e 173 C 40 200 300 C 6. Um termômetro regular encontra-se primeiramente em equilíbrio com gelo fundente sob pressão normal e depois em equilíbrio térmico com vapor de água sob pressão normal. No primeiro caso, a altura do mercúrio tem altura h e, no segundo, 9 altura h . Quando esse termômetro marca 50 0C, a coluna de 2 mercúrio tem altura:  11   11  5 5 5 (a)   h (b)   h ( c )   h ( d)   h ( e )   h  2   4  2 3 4 7. (UELONDRINA-PR) Uma escala de temperatura arbitrária X está relacionada com a escala Celsius, conforme o gráfico a seguir. As temperaturas de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão normal, na escala X são, respectivamente, a) -60 e 250 b) -100 e 200 c) -150 e 350 d) -160 e 400 e) -200 e 300 ® Professor Marcos Emílio 8. (FEI-SP) Nas escalas Celsius e Fahrenheit representadas a seguir, estão anotadas as temperaturas de fusão de gelo e ebulição da água à pressão normal. Sabendo-se que o intervalo entre as temperaturas anotadas foram divididas em partes iguais, ao se ler 32°C, quanto marcará a escala Fahrenheit para a mesma temperatura? a) 112,6 °F b) 64,0 °F c) 89,6 °F d) 144,0 °F e) 100,0 °F 9. (CESGRANRIO-RJ) Uma caixa de filme fotográfico traz a tabela apresentada a seguir, para o tempo de revelação do filme, em função da temperatura dessa revelação. A temperatura em °F corresponde exatamente ao seu valor na escala Celsius, apenas para o tempo de revelação, em min, de: a) 10,5 b) 9 c) 8 d) 7 e) 6 10. (PUCCAMP) Em um termômetro de líquido, a propriedade termométrica é o comprimento y da coluna de líquido. O esquema a seguir representa a relação entre os valores de y em cm e a temperatura t em graus Celsius. Para esse termômetro, a temperatura t na escala Celsius e o valor de y em cm satisfazem a função termométrica: a) t = 5y b) t = 5y + 15 c) t = y + 25 d) t = 60 y – 40 e) t = y 11. (UELONDRINA-PR) O gráfico representa a relação entre a temperatura medida numa escala X e a mesma temperatura medida na escala Celsius. Pelo gráfico, pode-se concluir que o intervalo de temperatura de 1,0°C é equivalente a: a) 0,50°X b) 0,80°X c) 1,0°X d) 1,5°X e) 2,0°X 12. (UNIRIO-RJ) O nitrogênio, à pressão de 1,0 atm, se condensa a uma temperatura de -392 graus numa escala termométrica X. O gráfico representa a correspondência entre essa escala e a escala K (Kelvin). Em função dos dados apresentados no gráfico, podemos verificar que a temperatura de condensação do nitrogênio, em Kelvin, é dada por: a) 56 b) 77 c) 100 d) 200 e) 273 site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 1
  2. 2. PARTE 2 01. (UESC/BA) Dois ou mais corpos, ao atingirem o equilíbrio térmico entre si, apresentam 01) A mesma energia térmica. 02) A mesma quantidade de calor. 03) O mesmo calor específico. 04) A mesma capacidade térmica. 05) A mesma temperatura. 02. (UESC/BA) Na embalagem de um produto existe a seguinte 0 recomendação: “Manter a – 4 C”. Num país que se usa a escala Fahrenheit, a temperatura correspondente à recomendada é 0 0 0 0 0 01) – 39,2 F 02) – 24,8 F 03) 24,8 F 04) 39,2 F 05) 40,2 F 03. (UESC/BA) Num ambiente que possui ar refrigerado, a 0 temperatura fica em torno de 22 C. Determine, na escala Kelvin, o valor equivalente a essa temperatura. a) -251 b) 71,6 c) -5,55 d) 295 e) nda 04.Duas escalas termométricas, x e y, relacionam-se conforme o gráfico: Quando um termômetro graduado na escala x marcar 40°, a marcação de outro termômetro graduado na escala y será igual a: a) 20° b) 40° c) 60° d) 80° e) 90° 05.(UESC) Um fio de 5 m de comprimento, quando submetido a 0 uma variação de temperatura igual a 120 C, apresenta uma dilatação de 10,2 mm. A partir dessas informações e da tabela acima, constata-se que o fio é de 01) cobre 02) alumínio 03) invar 04) zinco 05) chumbo Substância cobre alumínio invar zinco chumbo Coeficiente de dilatação linear  ( 0 C -1 ) –6 17 . 10 –6 23 . 10 –6 0,7 . 10 –6 25 . 10 –6 29 . 10 06.(UEMS) Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul. Uma barra delgada tem seu comprimento (l) variando com a temperatura (θ) conforme mostra a figura a seguir. O coeficiente de -1 dilatação linear da barra (em °C ) e o comprimento da barra (em metros) a uma temperatura de 300 °C vale, respectivamente: -4 -4 -4 a) 1,0 × 10 e 1,03 b) 1,0 × 10 e 1,06 c) 1,5 × 10 e 1,06 -4 -4 d) 2,0 × 10 e 1,03 e) 2,0 × 10 e 1,06 07.(UEA/AM) Universidade do Estado do Amazonas Colocamos uma régua de metal, cujo coeficiente de dilatação -5 0 -1 linear vale 4.10 C , no interior de um forno. Verificamos que, após algum tempo, a régua dilatou-se de 2% de seu comprimento original. A temperatura da régua, antes de ser colocada no forno, 0 era de 10 C. Qual é a temperatura do forno? 0 0 0 0 0 a) 370 C b) 490 C c) 510 C d) 990 C e) 1 010 C 2 0 08. (UESC/BA) Uma pedra cerâmica tem área de 900 cm a 0 C – 8 e o coeficiente de dilatação linear da cerâmica é igual 5 . 10 0 – 1 0 – 3 C . A uma temperatura de 40 C a área da pedra, em 10 2 cm , terá aumentado de: a) 0,9 b) 1,8 c) 3,6 d) 7,2 e) 9,0 09.(CESGRANRIO/RJ) - Fundação CESGRANRIO. Um 6 petroleiro recebe uma carga de 1,0 x 10 barris de petróleo (1,6 x 5 10 m³) no Golfo Pérsico, a uma temperatura de ® Professor Marcos Emílio aproximadamente 50ºC. Qual a perda em volume, por efeito de contração térmica, que esta carga apresenta, quando descarregada no sul do Brasil a uma temperatura de cerca de 20ºC? O coeficiente de expansão (dilatação) térmica do petróleo –3 –1 é aproximadamente igual a 1. 10 (ºC) . 1 2 a) 3 barris b) 3 . 10 barris c) 3 . 10 barris 3 4 d) 3 . 10 barris e) 3 . 10 barris 10.(UESC) Considere-se um certo volume de água aquecida, sob 0 0 pressão normal, de 2 C a 80 C, sem acarretar mudança de estado físico.Nessas condições, pode-se verificar que a água 01) se contrai sempre 02) se dilata sempre 03) se dilata e depois se contrai 04) se contrai e depois se dilata 05) não se dilata nem se contrai PARTE 3 01. (UNAERP – SP) Assinale a opção que melhor define temperatura: a) é a passagem do calor de um corpo para outro b) é o aumento do calor em um corpo c) é a medida do grau de agitação térmica das moléculas do sistema d) é a medida do calor de um sistema somente quando ele se encontra em equilíbrio térmico e) é a medida da rapidez com que um corpo esquenta 02. (UNAERP – SP) Assinale a opção mais correta: a) todo calor é medido pela temperatura, isto é, o calor e a temperatura são a mesma grandeza b) calor é uma forma de energia e temperatura mede o grau de agitação das moléculas c) o calor nunca é função da temperatura d) o calor só é função da temperatura quando há mudança de estado da substância e) a temperatura é a grandeza cuja unidade dá a quantidade de calor 03. Dois corpos, A e B, com temperaturas diferentes, sendo TA > TB, são colocados em contato e isolados de influências externas. a) Diga o que se passa com os valores de TA e TB. b) Como se denomina o estado para o qual tendem os dois corpos ? c) Quando este estado é alcançado, o que podemos dizer sobre os valores de TA e TB ? 04. Dois recipientes, A e B, contém massas iguais de um mesmo gás, a temperaturas diferentes, sendo TA > TB. Responda se é correto dizer, justificando no caso de estar errado: a) (.....) O gás em A possui mais calor do que o gás em B b) (.....) A energia cinética das moléculas do gás em A é maior do que a energia cinética das moléculas do gás em B 05. Para se medir a temperatura de uma pessoa, devemos manter o termômetro em contato com ela durante um certo tempo. Por quê ? 06. (FATEC – SP) Um sistema A não está em equilíbrio térmico com um sistema B, e este não está em equilíbrio térmico com um outro C. Quanto às temperaturas TA, TB e TC dos sistemas A, B e C, podemos concluir que: a) TA  TB e TA = TC b) TA = TB e TA  TC c) TA  TC e TB  TC d) TA  TB e TB  TC e) nenhuma das anteriores 07. (UNITAU – SP) Tem-se dois corpos C1 e C2 sendo que C1 tem massa 10,0 kg e está à temperatura de 30°C. Por sua vez, site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 2
  3. 3. C2 tem massa 20,0 kg e se encontra à temperatura de 60°C. Assinale a alternativa correta: a) em qualquer situação, pode-se afirmar que o corpo C1 possui mais calor do que C2 b) em qualquer situação, o calor de C1 é o dobro de C2 c) quando postos em contato térmico, o calor flui de C 1 para C2 imediatamente d) quando postos em contato térmico, o calor flui de C2 para C1 até o equilíbrio térmico seja atingido e) quando postos em contato térmico, o calor flui de C2 para C1 imediatamente 08. (UNITAU – SP) A expressão que relaciona as temperaturas medidas nas escalas Celsius e Fahrenheit é: a) 9C  5 F  160 b) 5C  9 F  288 c) e) 9.C  273   F  32 5.C  273   F  32 d) 9.C  273   F  32 09. Um termômetro indica 30°C. Qual é essa temperatura na escala: a) Fahrenheit ? b) Kelvin ? 10. Exprima em graus Fahrenheit e Kelvin a temperatura de ebulição do azoto líquido que é de – 196°C. 11. (ITA – SP) Ao tomar a temperatura de um paciente, um médico só dispunha de um termômetro graduado em graus Fahrenheit. Para se precaver, ele fez antes alguns cálculos e marcou no termômetro a temperatura correspondente a 42°C (temperatura crítica do corpo humano). Em que posição da escala do seu termômetro ele marcou essa temperatura ? 12. (MACKENZIE – SP) Um viajante, ao desembarcar de um avião no aeroporto de Londres, verificou que a temperatura indicada em um termômetro era 14°F. A indicação dessa temperatura em um termômetro graduado na escala Celsius é: a) – 5°C b) – 10°C c) – 15°C d) – 20°C e) – 25°C 13. (UNIT – MG) Numa das regiões mais frias do mundo, o termômetro indica – 76°F. Qual será o valor dessa temperatura na escala Celsius ? E na escala absoluta ? 14. (ESPM – SP) Uma emissora local anunciou que a temperatura na região oeste dos Estados Unidos era de 77°. Percebendo que a temperatura estava em graus Fahrenheit, anunciou, novamente, dando a temperatura em graus Celsius. Qual a temperatura anunciada ? 15. (PUC – RS) A febre é um indicador de alguma anormalidade no organismo humano. Dentre as temperaturas a seguir, a que indica um estado febril é: a) 39°F b) 60°F c) 72°F d) 102°F e) 150°F 16. (FUVESTÃO – SP) A escala de temperaturas Fahrenheit foi inventada pelo cientista alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686 – 1736). Ele teria usado para 0°F a temperatura do dia mais frio de 1727, na Islândia, marcada por um amigo e para 100°F a temperatura do corpo da sua esposa, num determinado dia. Se isso é verdade, então: a) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura atingiu marcas inferiores a - 20°C b) no ano de 1727, na Islândia, a temperatura não atingiu marcas inferiores a - 10°C c) nesse dia, a sua esposa estava com febre d) nesse dia, a sua esposa estava com temperatura inferior à normal ( 37°C) e) é impossível, pois 100°F corresponde a uma temperatura superior à máxima possível para o ser humano ® Professor Marcos Emílio 17. (OSEC – SP) Uma temperatura na escala Fahrenheit é expressa por um número que é o triplo do correspondente na escala Celsius. Determine essa temperatura em °F. 18. (UF – GO) Quando um corpo está numa temperatura que em graus Celsius tem a metade do valor medido em graus Fahrenheit, pode-se afirmar que sua temperatura é de: a) 200°F b) 300°F c) 240°F d) 320°F e) 160°F 19. (MACKENZIE – SP) A indicação de uma temperatura na escala Fahrenheit excede em 2 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Celsius. Determine essa temperatura em °C e em °F. 20. (CESESP – PE) Um estudante mede a temperatura de um certo corpo, com o auxílio de dois termômetros, sendo um graduado na escala Celsius e o outro na escala Fahrenheit. Ele observa que a leitura do termômetro graduado em graus Fahrenheit é 40 unidades maior que a indicada no outro termômetro. Os valores das leituras dos termômetros, em graus Celsius e Fahrenheit são, respectivamente: a) 20 e 60 b) 25 e 65 c) 30 e 70 d) 5 e 45 e) 10 e 50 21. (UF – BA) Dois termômetros, Z e W, marcam, nos pontos de fusão do gelo e de ebulição da água, os seguintes valores: TERMÔMETRO FUSÃO DO GELO EBULIÇÃO DA ÁGUA Z 4,00 28,0 W 2,00 66,0 As duas escalas apresentam a mesma leitura, a: a) – 10,00 b) – 6,00c) + 2,40 d) + 5,20 e) + 6,90 22. (CESGRANRIO – RJ) Recentemente foram desenvolvidos novos materiais cerâmicos que se tornam supercondutores a temperaturas relativamente elevadas, da ordem de 92 K. Na escala Celsius, essa temperatura equivale a que valor ? 23. a) A temperatura normal do corpo humano é cerca de 37°C. Expresse esta temperatura na escala Kelvin. b) A temperatura de ebulição do nitrogênio líquido é 78 K. Qual é o valor desta temperatura em °C ? 24. (MACKENZIE – SP) Um corpo apresenta acréscimo de temperatura de 20°C. O acréscimo de temperatura desse corpo é expresso na escala Fahrenheit por: a) 4°F b) 10°F c) 14°F d) 36°F e) 40°F 25. (UNIMAR – SP) Durante um dia quente, a temperatura ambiente variou de 8°C, entre o início da tarde e o final da noite. A quanto corresponde essa variação expressa em Kelvin? 26. (ITA – SP) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60°C. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit ? a) 108°F b) 60°F c) 140°F d) 33°F e) 92°F 27. (FATEC – SP) Certa escala termométrica adota os valores 20°E e 280°E, respectivamente, para os pontos de fusão do gelo e ebulição da água, sob pressão de 1 atm. A fórmula de conversão entre essa escala e a escala Celsius é: a) E  C  20 b) E  C  20 c) E  3C  20 d) E  3C  20 28. (ITA – SP) Um pesquisador achou conveniente construir uma escala termométrica (escala P) baseada nas temperaturas de fusão e ebulição do álcool etílico, tomadas como pontos zero e cem da escala. Acontece que na escala Celsius (ou centígrada) aqueles dois pontos extremos da escala do pesquisador tem valores - 118°C e 78°C. Ao usar o seu termômetro para medir a temperatura de uma pessoa com febre, o pesquisador encontrou site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 3
  4. 4. 80 graus P. Calcule a temperatura da pessoa doente em graus Celsius. 29. (BELAS ARTES – SP) Certo termômetro é graduado numa escala X tal que 0°X corresponde a - 10°C e 100°X correspondem a 40°C. Na escala X, a temperatura correspondente a 0°C é de: a) 40°X b) 25°X c) 20°X d) 10°X e) n.d.a. 30. (MACKENZIE – SP) Dispõe-se de um termômetro calibrado numa escala arbitrária que adota - 10°X para a temperatura 10°C e 70°X para a temperatura 110°C. Com este termômetro, mediu-se a temperatura de uma cidade que registra, no momento, 77°F. Determine esta medida, em °X. 31. (BELAS ARTES – SP) Numa escala termométrica X, a temperatura do gelo fundente corresponde a - 80°X e a da água em ebulição, a 120°X. Qual a temperatura absoluta que corresponde a 0°X ? 32. (UNITAU – SP) Numa escala termométrica X, a temperatura de ebulição da água é 80°X e a do gelo é - 10°X. Sabendo-se que o ferro se funde a 1200°C, qual será sua temperatura de fusão na escala X ? 33. (MACKENZIE – SP) Um pesquisador dispõe de um termômetro C, de alta precisão, calibrado na escala Celsius, e um termômetro F, defeituoso, calibrado na escala Fahrenheit. Para o ponto de gelo, o termômetro F assinala 30°F e, quando o termômetro C indica 40°C, o F indica 106°F. O ponto de vapor no termômetro F corresponde a: a) 220°F b) 212°F c) 200°F d) 100°F e) 76°F 34. (MACKENZIE – SP) Um termômetro defeituoso está graduado na escala Fahrenheit, indicando 30°F para o ponto do gelo e 214°F para o ponto de vapor. Neste termômetro, a única temperatura medida corretamente, corresponde a: a) 0°C b) 30°C c) 40°C d) 50°C e) 122°C 35. (MACKENZIE – SP) Sob pressão atmosférica normal um termômetro graduado na escala Celsius e outro graduado numa escala termométrica arbitrária A se relacionam segundo o gráfico abaixo. Na escala A, a temperatura de ebulição da água é: T (°C) 90 40 T (°A) 0 100 a) (.....) 100°A c) (.....) 200°A b) (.....) 120°A d) (.....) 210°A e) (.....) 240°A PARTE 4 1. (UFLA-95) Uma barra de ferro homogênea, é aquecida de 10ºC até 60ºC. Sabendo-se que a barra a 10ºC tem um comprimento igual a 5,000m e que o coeficiente da dilatação -6 -1 linear do ferro é igual 1,2 x 10 ºC , podemos afirmar que a variação de dilatação ocorrida e o comprimento final da barra foram de: -3 a. 5x10 m; 5,005m -3 b. 2x10 m; 5,002m -3 c. 4x10 m; 5,004m -3 d. 3x10 m; 5,003m -3 e. 6x10 m; 5,006m 3 2. (UFOP-95) Um frasco de vidro, cujo volume é 1000 cm a 0ºC, está completamente cheio de mercúrio a essa temperatura. 3 Quando o conjunto é aquecido até 200ºC transbordam 34 cm de ® Professor Marcos Emílio mercúrio. Dado: coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio: r = -3 -1. 0,18.10 ºC Calcule: 3 a. o aumento de volume sofrido pelo mercúrio. 36cm -5 -1 b. o coeficiente de dilatação linear do vidro. 1x10 ºC -6 -1 3. Um recipiente de vidro (g = 5 x 10 ºC ), de volume igual a 3 100dm está completamente cheio de álcool à temperatura ambiente (20 ºC). Ao ser aquecido a 60ºC, nota-se que foram 3 derramados 0,2dm . Calcule a dilatação real do líquido. 4. Uma chapa metálica tem sua área variando em função da temperatura como mostrar a figura abaixo. O coeficiente de dilatação superficial do material da chapa vale, o -1 em C 3 -3 -4 a) 3,1 x 10 b) 3,1 x 10 c) 3,1 x 10 -5 -6 d) 3,1 x 10 e) 3,1 x 10 5. (Unibahia/BA) - Faculdades Integradas Ipitanga Um anel de ferro com raio interno de 3 cm a 10°C é aquecido até 110°C, o seu coeficiente de dilatação linear, nesse intervalo de –6 temperatura, é igual a 12.10 /°C, e a variação de sua área interna, em cm², será, aproximadamente, de: a) 0,055 b) 0,068 c) 0,072 d) 0,077 e) 0,081 6. (UEA/AM) Universidade do Estado do Amazonas Colocamos uma régua de metal, cujo coeficiente de dilatação -5 0 -1 linear vale 4.10 C , no interior de um forno. Verificamos que, após algum tempo, a régua dilatou-se de 2% de seu comprimento original. A temperatura da régua, antes de ser colocada no forno, 0 era de 10 C. Qual é a temperatura do forno? 0 0 0 0 0 a) 370 C b) 490 C c) 510 C d) 990 C e) 1010 C 7.(UFRGS) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul Uma barra de aço e uma barra de vidro têm o mesmo comprimento à temperatura de 0ºC, mas, a 100ºC, seus comprimentos diferem de 0,1 cm. (Considere os coeficientes de -6 -1 -6 dilatação linear do aço e do vidro iguais a 12 x 10 ºC e 8 x 10 -1 °C respectivamente.) Qual é o comprimento das duas barras à temperatura de 0 ºC? a) 50 cm b) 83 cm c) 125 cm d) 250 cm e) 400 cm 8. (UFMG) - Universidade Federal de Minas Gerais João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura: À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel. Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas abaixo, para encaixar o eixo no anel. Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que não permite esse encaixe: a) Resfriar apenas o eixo. b) Aquecer apenas o anel. c) Resfriar o eixo e o anel. d) Aquecer o eixo e o anel. 9. (EMESCAM/ES) - Escola Superior de Ciências da Santa Casa de Misericórdia de Vitória(EMESCAN – ES) – Nos Estados Unidos duas escalas termométricas são usadas, a saber, as escalas Celsius e Fahrenheit. Um médico foi medir a temperatura de um paciente e entendeu que a temperatura estava muito alta. Percebeu então que estava usando um termômetro graduado em Fahrenheit enquanto achava que o termômetro era graduado em Celsius. Usando então um termômetro graduado em Celsius, notou que a temperatura medida no primeiro termômetro excedia à temperatura medida no segundo em 164%. A medida dessa temperatura foi de aproximadamente: o o o o o a) 36,4 C; b) 39,2 C; c) 37,3 C; d) 38,1 C e) 40,3 C. site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 4
  5. 5. PARTE 5 1. Para se ligar estruturas em prédios usa-se a técnica de rebitagem. Para se colocar os rebites é preferível que: a) eles estejam à mesma temperatura da chapa; b) eles estejam à temperatura superior a da chapa, geralmente aquecidos ao rubro; c) eles estejam resfriados a temperaturas abaixo da chapa; d) qualquer das possibilidades acima ocorra, desde que fiquem bem colocados; 2. Um motorista de caminhão costuma passar sob um conjunto de cabos de alta tensão, em dias frios, sem maiores problemas, porém com pequena folga. Num dia quente, ao passar por baixo dos fios, estes prenderam-se na carroceria do caminhão. Isto ocorreu por que: a) o motorista distraiu-se; b) os pneus aumentaram de volume elevando a carroceria do caminhão; c) os postes de sustentação sofreram uma dilatação negativa; d) os fios aumentaram o comprimento por dilatação térmica, abaixando assim a altura; 5. (FAFIC) Uma ponte de aço tem 1.000m, à temperatura de 20ºC. Quando a temperatura atingir 40ºC, o seu comprimento -6 -1 estará: ( dado  = 11 x 10 ºC ) a) entre 1000 e 1010m b) entre 1100 e 1200m c) igual a 1000m d) entre 900 e 1000m 6. Coloca-se água quente num copo de vidro comum e noutro de vidro pirex. O vidro comum trinca com maior facilidade que o vidro pirex porque: a) o calor específico do pirex é menor que o do vidro comum; b) o calor específico do pirex é maior que o do vidro comum; c) a variação de temperatura no vidro comum é maior; d) o coeficiente de dilatação do vidro comum é maior que o do vidro pirex; e) o coeficiente de dilatação do vidro comum é menor que o do vidro pirex; 2. D 3. A distância entre dois pedaços de trilhos consecutivos em uma estrada de ferro é: a) menor no inverno; b) praticamente constante; c) maior no inverno; d) maior no verão. 4. Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa que está na o temperatura de 20 C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? a) aquecer o pino; b) esfriar a placa; c) colocar o pino numa geladeira; d) nenhuma das anteriores; 5. Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista deve: a) deixá-lo muito esticado; b) deixá-lo pouco esticado; c) é indiferente se pouco ou muito esticado; d) nenhuma das anteriores; 6. Quando você tem dificuldade para retirar a tampa metálica de vidros de conserva, deve: a) colocá-la em água fria; b) bater na tampa com um martelo; c) aquecer a tampa; d) colocar o vidro na água quente; 3.D GABARITO 3 -5 -1 4. a) 36cm b) 1x10 ºC 5.A 6.D PARTE 7 1) (UF-MG) Um corpo tem capacidade térmica igual a 18 cal/°C e o calor específico do material que o constitui é igual a 0,12 cal/g°C. A massa desse corpo vale: a) 150 g b) 180 g c) 220 g d) 280 g e) 330 g 2) (UF-PA) Dois corpos, A e B, são aquecidos, separadamente, pela mesma fonte de calor que fornece 120 cal/min. A massa do corpo A é 600 gramas e a do corpo B, 200 gramas. Analisando o gráfico, verificase que o calor específico do corpo A (ca) e o calor específico do corpo B (cb) obedecem à relação: PARTE 6 2. (UFRGS/1988 - 1ª Etapa) Um sólido homogêneo apresenta a 5 °C um volume igual a 4,00 dm³. Aquecido até 505 °C, seu volume aumenta 0,06 dm³. Qual o coeficiente de dilatação linear aproximado do material desse sólido? -5 -1 -5 -1 -5 -1 [A] 3x10 °C [B] 2x10 °C [C] 1,5x10 °C -5 -1 -5 -1B [D] 1x10 °C [E] 0,5x10 °C 3. (PUC MG 99) O coeficiente de dilatação linear do cobre é 17 x -6 o -1 3 10 C . Então, uma esfera de cobre de volume 1m , ao ter sua o temperatura elevada de 1 C, sofrerá um acréscimo de volume de: 3 3 3 a) 0,0017 cm b) 0,0034 cm c) 0,0051 cm 3 3 d) 17 cm e) 51 cm 3 4. (UFOP-95) Um frasco de vidro, cujo volume é 1000 cm a 0ºC, está completamente cheio de mercúrio a essa temperatura. 3 Quando o conjunto é aquecido até 200ºC transbordam 34 cm de mercúrio. Dado: coeficiente de dilatação cúbica do mercúrio:  = 0,18.10-3 ºC-1. Calcule: A) o aumento de volume sofrido pelo mercúrio. B) o coeficiente de dilatação linear do vidro. ® Professor Marcos Emílio 3) Dois sólidos de massas diferentes, a uma mesma temperatura, recebem iguais quantidades de calor. Nessas condições, se a temperatura final de ambos for a mesma, pode-se afirmar que: a) Os calores específicos dos dois sólidos são iguais. b) As capacidades térmicas dos dois sólidos são iguais. c) As massas estão na relação direta dos calores específicos. d) Não é possível, com os dois corpos nestas condições, atingirse a mesma temperatura final. e) Nenhuma das respostas. site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 5
  6. 6. 4) Dois corpos a diferentes temperaturas são encerrados no interior de um recinto fechado. O que sofre menor variação de temperatura é o de: a) Maior massa. b) Maior calor específico. c) Maior capacidade calorífica. d) Maior temperatura. e) Nada se pode afirmar. 5) Dois corpos X e Y recebem a mesma quantidade de calor por minuto. Em 5,0 minutos a temperatura do corpo X aumenta 30°C e a temperatura do corpo Y aumenta 60°C. Não havendo mudança de estado, pode-se afirmar corretamente que: a) A massa de Y é o dobro da massa de X. b) O calor específico de X é o dobro do calor específico de Y. c) O calor específico de Y é o dobro do calor específico de X. d) A capacidade térmica de X é o dobro da capacidade térmica de Y. e) A capacidade térmica de Y é o dobro da capacidade térmica de X. 6) (UF-PA) Aquecem-se massas iguais de água e óleo lubrificante a partir de 30°C, fornecendo-lhes simultaneamente iguais quantidades de calor sensível. O calor específico do óleo é de 0,5 cal/g°C. Para um acréscimo de 20°C na temperatura da água, qual o acréscimo correspondente na temperatura do óleo? a) 10°C b) 20°C c) 30°C d) 40°C e) 50°C 7) Assinalar a afirmativa falsa: a) A capacidade térmica de um corpo é função de sua massa. b) Quando recebido por um corpo, o calor sensível produz apenas variação de temperatura. c) O calor específico sensível é uma característica do material de que é feito o corpo, não dependendo da sua massa. d) A capacidade térmica de um corpo indica a quantidade de calor que cada unidade de massa desse corpo necessita para sua temperatura variar uma unidade. e) O valor da capacidade térmica de um corpo depende do material de que este é feito. 8) Um corpo de massa m e calor específico sensível c tem sua temperatura aumentada em Dt, quando recebe uma quantidade Q de calor. A respeito, assinalar a alternativa correta: a) Se dobrarmos a massa (m), o calor específico sensível (c) também dobrará. b) Se dobrarmos a quantidade de calor recebida (Q) e a massa (m), a variação de temperatura quadruplicará. c) Para diminuirmos o calor específico sensível (c) devemos diminuir a massa (m) do corpo. d) Se quadruplicarmos a quantidade de calor recebida (Q) e dobrarmos a massa (m), a variação de temperatura Dt duplicará. e) Mantendo-se constante a massa (m) e o calor específico sensível (c) e dobrando-se a quantidade de calor recebida (Q), a variação de temperatura (Dt) reduz-se à metade. 9) No início da noite, o nadador observa que, embora o ambiente esteja frio, a água da piscina parece "morna"; nas primeiras horas da manhã, o nadador dirá que a água da piscina está "fria", mesmo que o ambiente esteja a uma temperatura agradável. A sensação de morna e fria experimentada na água da piscina pode ser mais bem explicada pela asserção: a) O calor específico da água leva muito tempo para se igualar ao calor específico do corpo do nadador. b) A água necessita ceder ou receber uma maior quantidade de calor para sofrer a mesma variação de temperatura do ambiente. c) As moléculas de água são mais livres que as moléculas do nadador, e isso dificulta a transferência de calor. d) Essa diferença de sensação térmica é ilusória, sendo necessária a utilização de um termômetro para comprovar a diferença de temperatura da água à noite e pela manhã. e) Devido ao alto valor do calor específico da água, as transferências de calor acontecem rapidamente na água. ® Professor Marcos Emílio 10) (Fatec) Um sistema A está em equilíbrio térmico com outro B e este não está em equilíbrio térmico com um terceiro C. Então podemos dizer que: a) Os sistemas A e B possuem a mesma quantidade de calor. b) A temperatura de A é diferente da de B. c) Os sistemas A e B possuem a mesma temperatura. d) A temperatura de B é diferente da de C, mas C pode ter temperatura igual à do sistema A. e) Nenhuma das respostas. 11. (MED-Santos) O gráfico abaixo mostra a variação da quantidade de calor absorvida por dois corpos A e B, de massas iguais, em função da temperatura. Conclui-se que: a) A capacidade térmica de A é menor que a de B. b) As capacidades térmicas dos dois são iguais. c) O calor específico de A é maior que o de B. d) A capacidade térmica de A é maior que a de B. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 12) (Fuvest) A temperatura do corpo humano é cerca de 36,5°C. Uma pessoa toma um litro de água a 10°C. Qual a energia absorvida pela água? a) 10.000 cal b) 26.500 cal c) 36.500 cal d) 46.500 cal e) 23.250 cal Gabarito 1.A – 2.E – 3.B – 4.C – 5.D – 6.D – 7.D – 8.D – 9.B – 10.C – 11.A – 12.B PARTE 8 1. (VUNESP-SP) 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. b) o petróleo. c) a glicerina. d) o leite. e) o mercúrio. 2. (PUC-SP) A experiência de James P. Joule determinou que é necessário transformar aproximadamente 4,2J de energia mecânica para se obter 1cal. Numa experiência similar, deixava-se cair um corpo de massa 50kg, 30 vezes de uma certa altura. O corpo estava preso a uma corda, de tal maneira que, durante a sua queda, um sistema de pás era acionado, entrando em rotação e agitando 500g de água contida num recipiente isolado termicamente. O corpo caia com velocidade praticamente constante. Constatava-se, através de um termômetro adaptado ao aparelho, uma elevação total na temperatura da água de 14°C. site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 6
  7. 7. Determine a energia potencial total perdida pelo corpo e de que altura estava caindo. Despreze os atritos nas polias, no eixo e no ar. 2 Dados: calor específico da água: c=1cal/g °C g = 9,8m/s . a) Ep = 7000J; h = 0,5m. b) Ep = 29400J; h = 2m. c) Ep = 14700J; h = 5m. d) Ep = 7000J; h = 14m. e) Ep = 29400J; h = 60m. 3. (FUVESP-SP) Um atleta envolve sua perna com uma bolsa de água quente, contendo 600g de água à temperatura inicial de 90°C. Após 4 horas ele observa que a temperatura da água é de 42°C. A perda média de energia da água por unidade de tempo é: Dado: c = 1,0 cal/g. °C a) 2,0 cal/s b) 18 cal/s c) 120 cal/s d) 8,4 cal/s e) 1,0 cal/s 4. (FUVEST-SP) Adote: calor específico da água:1,0 cal/g.°C Um bloco de massa 2,0kg, ao receber toda energia térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem a sua temperatura de 1°C, sofre um acréscimo de temperatura de 10°C. O calor específico do bloco, em cal/g.°C, é: a) 0,2 b) 0,1 c) 0,15 d) 0,05 e) 0,01 5. (FUVEST-SP) Adote: calor específico da água: 1,0 cal/g°C Calor de combustão é a quantidade de calor liberada na queima de uma unidade de massa do combustível. O calor de combustão do gás de cozinha é 6000 kcal/kg. Aproximadamente quantos litros de água à temperatura de 20°C podem ser aquecidos até a temperatura de 100°C com um bujão de gás de 13 kg? Despreze perdas de calor: a) 1 litro b) 10 litros c) 100 litros d) 1000 litros e) 6000 litros 6. (UNICAMP-SP) Um aluno simplesmente sentado numa sala de aula dissipa uma quantidade de energia equivalente à de uma lâmpada de 100W. O valor energético da gordura é de 9,0kcal/g. Para simplificar, adote 1 cal = 4,0J. a) Qual o mínimo de quilocalorias que o aluno deve ingerir por dia para repor a energia dissipada? b) Quantos gramas de gordura um aluno queima durante uma hora de aula? 7. (VUNESP-SP) Na cozinha de um restaurante há dois caldeirões com água, um a 20°C e outro a 80°C. Quantos litros se deve pegar de cada um, de modo a resultarem, após a mistura, 10 litros de água a 26°C? 8. (FUVEST-SP) Um ser humano adulto e saudável consome, em média, uma potência de 120J/s. Uma "caloria alimentar" (1kcal) 3 corresponde, aproximadamente, a 4x10 J. Para nos mantermos saudáveis, quantas "calorias alimentares" devemos utilizar, por dia, a partir dos alimentos que ingerimos? 3 a) 33 b) 120 c) 2,6 x 10 3 5 d) 4,0 x 10 e) 4,8 x 10 9. (FATEC-SP) 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: a) 60°C b) 16°C c) 40°C d) 32°C e) 10°C 10. (PUCAMP) A temperatura de dois corpos M e N, de massas iguais a 100g cada, varia com o calor recebido como indica o gráfico a seguir. Colocando N a 10°C em contato com M a 80°C e admitindo que a troca de calor ocorra somenbte entre eles, a temperatura final de equilíbrio, em °C, será: a) 60 b) 50 c) 40 d) 30 e) 20 ® Professor Marcos Emílio 11. (FEI-SP) Um calorímetro contém 200ml de água, e o conjunto está à temperatura de 20°C. Ao ser juntado ao calorímetro 125g de uma liga a 130°C, verificamos que após o equilíbrio térmico a temperatura final é de 30°C. Qual é a capacidade térmica do calorímetro? Dados: calor específico da liga: 0,20 cal/g°C calor específico da água: 1cal/g°C 3 densidade da água: 1000kg/m a) 50 cal/°C b) 40 cal/°C c) 30 cal/°C d) 20 cal/°C e) 10 cal/°C 12. (PUC-SP) Uma barra de alumínio, inicialmente a 20°C, tem, nessa temperatura, uma densidade linear de massa igual a -3 2,8x10 g/mm. A barra é aquecida sofrendo uma variação de comprimento de 3mm. Sabe-se que o alumínio tem coeficiente de -5 -1 dilatação linear térmica igual a 2,4x10 °C e seu calor específico é 0,2cal/g°C. A quantidade de calor absorvida pela barra é: a) 35 cal b) 70 cal c) 90 cal d) 140 cal e) 500 cal 13. (MACKENZIE-SP) Um corpo de massa 100g ao receber 2400 cal varia sua temperatura de 20°C para 60°C, sem variar seu estado de agregação. O calor específico da substância que constitui esse corpo, nesse intervalo de temperatura, é: a) 0,2 cal/g.°C. b) 0,3 cal/g.°C. c) 0,4 cal/g.°C. d) 0,6 cal/g.°C. e) 0,7 cal/g.°C. 14. (FUVEST-SP) Dois recipientes de material termicamente isolante contêm cada um 10g de água a 0°C. Deseja-se aquecer até uma mesma temperatura os conteúdos dos dois recipientes, mas sem misturá-los. Para isso é usado um bloco de 100g de uma liga metálica inicialmente à temperatura de 90°C. O bloco é imerso durante um certo tempo num dos recipientes e depois transferido para o outro, nele permanecendo até ser atingido o equilíbrio térmico. O calor específico da água é dez vezes maior que o da liga. A temperatura do bloco, por ocasião da transferência, deve então ser igual a: a) 10°C b) 20°C c) 40°C d) 60°C e) 80°C 15. (MACKENZIE-SP) O gráfico a seguir mostra a variação da temperatura de certa massa de água (calor específico=1cal/g°C e calor latente de vaporização=540cal/g), contida em um calorímetro ideal, a partir do instante em que uma fonte térmica começa a lhe fornecer calor à razão constante de 2160cal/minuto. A massa de água líquida contida no calorímetro, 25 minutos após o início de seu aquecimento, é de: a) 135 g b) 80 g c) 55 g d) 40 g e) 25 g 01 02 03 4 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html GABARITO – FÍSICA – CALORIMETRIA E B A D D a) 2160 kcal b) 10g 1 litro e 9 litros C B D A B D D C email: marcos . físico@hotmail.com Página 7
  8. 8. PARTE 9 1. Associamos a existência de calor (A) a qualquer corpo, pois todo corpo possui calor. (B) apenas àqueles corpos que se encontram "quentes". (C) a situações nas quais há, necessariamente, transferência de energia. 2. Para se admitir a existência de calor (A) basta um único sistema (corpo). (B) são necessários, pelo menos, dois sistemas. (C) basta um único sistema, mas ele deve estar "quente". 3. Para se admitir a existência de calor deve haver: (A) uma diferença de temperatura. (B) uma diferença de massas. (C) uma diferença de energias. 4. Calor é (A) energia cinética das moléculas. (B) energia transmitida somente devido a uma diferença de temperaturas. (C) a energia contida em um corpo. 5. No interior de um quarto que não tenha sido aquecido ou refrigerado durante vários dias (A) a temperaturas dos objetos de metal é inferior à dos objetos de madeira. (B) a temperatura dos objetos de metal, das cobertas e dos demais objetos é a mesma. (C) nenhum objeto apresenta temperatura. 6. A água (a 0 ºC) que resulta da fusão de um cubo de gelo (a 0 ºC), contém, em relação ao gelo (A) mais energia (B) menos energia (C) a mesma energia 7. Uma mistura de gelo e água a 0 ºC, é mantida isolada a essa temperatura. Nessas condições (A) funde-se todo o gelo (B) funde-se parte do gelo (C) não funde gelo 8. Dois cubos metálicos A e B são postos em contato. A está mais "quente" do que B. Ambos estão mais "quentes" do que o ambiente. Após um certo tempo, a temperatura de A e B será (A) igual à temperatura do ambiente (B) igual à temperatura inicial de B (C) uma média entre as temperaturas iniciais de A e B. 9. Duas pequenas placas A e B do mesmo metal e da mesma espessura são colocadas no interior de um forno, o qual é fechado e ligado. A massa de A é o dobro da massa de B ( mA = 2mB). Inicialmente as placas e o forno encontram-se todos à mesma temperatura. Muito tempo depois a temperatura de A será (A) o dobro da de B. (B) a metade da de B. (C) a mesma da de B. 10. Considere duas esferas idênticas, uma em um forno quente e a outra em uma geladeira. Basicamente em que diferem elas imediatamente após terem sido retiradas do forno e da geladeira respectivamente? (A) Na quantidade de calor contida em cada uma delas. (B) Na temperatura de cada uma delas. (C) Uma delas contém calor e a outra não. 11. Duas esferas de mesmo material porém de massas diferentes ficam durante muito tempo em um forno. Ao serem retiradas do forno, são imediatamente colocadas em contato. Nessa situação. (A) calor contido na esfera de maior massa passa para a de menor massa. ® Professor Marcos Emílio (B) calor contido na esfera de menor massa passa para a de maior massa. (C) não há transferência de energia na forma de calor entre as esferas. 12. As mesmas esferas da questão anterior são agora deixadas durante muito tempo em uma geladeira. Nessa situação, ao serem retiradas e imediatamente colocadas em contato: (A) nada acontece, pois todo o calor contido nas esferas foi removido. (B) calor contido na esfera de maior massa passa para a de menor massa. (C) não há condições para transferência de energia na forma de calor. 13. O que se modifica quando uma porção de água que já está fervendo passa, por ebulição, para o estado de vapor? (A) A sua energia interna. (B) O calor contido nela. (C) A sua temperatura. 14. Quando as extremidades de uma barra metálica estão a temperaturas diferentes (A) a extremidade à temperatura maior contém mais calor do que a outra. (B) o calor escoa da extremidade que contém mais calor para a que contém menos calor. (C) há transferência de energia por movimento desordenado de átomos e/ou moléculas. 15. A energia interna de um corpo pode ser associada com (A) calor (B) energia cinética de átomos e/ou moléculas (C) energias potenciais de átomos e/ou moléculas 16. Complete a seguinte frase "O aumento de temperatura que você percebe quando esfrega suas mãos é resultado de ___________ . Conseqüentemente há condução de __________ para o interior das mãos, resultando, em função disso, um aumento de ___________ . (A) trabalho, calor, energia interna. (B) calor, energia, temperatura. (C) trabalho, temperatura, calor. 17. Observando-se a figura e sem dispor de qualquer outra informação, pode-se dizer que necessariamente o cubo A possui, em relação ao meio que o cerca (A) temperatura mais elevada. (B) mais energia. (C) mais calor. 18. Estando à pressão atmosférica, nitrogênio líquido entra em ebulição a -196 ºC . Um grama de nitrogênio líquido, a essa temperatura, comparado com um grama de vapor de nitrogênio, também a -196 ºC, possui (A) mais energia (B) menos energia (C) a mesma energia 19. O ponto de solidificação do mercúrio, à pressão atmosférica, é -39ºC. O que acontece logo que certa quantidade de mercúrio líquido (a -39ºC) é colocada em nitrogênio líquido (a -196ºC)? (A) A temperatura do nitrogênio aumenta e a do mercúrio diminui. (B) A temperatura do mercúrio diminui mas a do nitrogênio não se altera. (C) Mercúrio começa a se solidificar e nitrogênio entra em ebulição, sem alteração de temperatura. 20. Objetos de metal e de plástico são colocados no interior de um "freezer" que se encontra a -20ºC. Depois de alguns dias, pode-se afirmar que a temperatura dos objetos de plástico é (A) maior que a dos objetos de metal. (B) menor que a dos objetos de metal. (C) igual à dos objetos de metal. site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 8
  9. 9. PARTE 10 17. Quantas calorias perderá um quilograma de água, quando sua temperatura variar de 80°C para 10°C ? o 1. Um corpo de massa 200 g a 50 C, feito de um material o desconhecido, é mergulhado em 50 g de água a 90 C. O o o equilíbrio térmico se estabelece a 60 C. Sendo 1 cal/g. C o calor específico da água, e admitindo só haver trocas de calor entre o corpo e a água, determine o calor específico do material desconhecido. o 2. Um objeto de massa 80 g a 920 C é colocado dentro de 400 o o g de água a 20 C. A temperatura de equilíbrio é 30 C, e o objeto e a água trocam calor somente entre si. Calcule o calor o específico do objeto. O calor específico da água é 1 cal/ g. C. o 18. (UFU – MG) Um bloco metálico está inicialmente a uma temperatura de 30°C. Recebendo uma quantidade de calor de 363 cal, sua temperatura se eleva para 63°C. Qual é o valor da capacidade térmica do bloco ? 19. Uma barra de ferro com 500 g de massa deve ser aquecida de 20°C até 220°C. Sendo 0,11 cal/g.°C o calor específico do ferro, calcule: a) a quantidade de calor que a barra deve receber b) a sua capacidade térmica 3. O alumínio tem calor específico 0,20 cal/g. C e a água 1 o cal/g. C. Um corpo de alumínio, de massa 10 g e à temperatura o o de 80 C, é colocado em 10 g de água à temperatura de 20 C. Considerando que só há trocas de calor entre o alumínio e a água, determine a temperatura final de equilíbrio térmico. 20. Um bloco de alumínio com 600 g de massa deve ser aquecido de 10°C até 150°C. Sendo de 0,22 cal/g.°C o calor específico do alumínio, calcule: a) a quantidade de calor que o bloco deve receber b) a sua capacidade térmica 4. Um corpo ao receber 120 cal sofre uma variação de 0 temperatura de 30 C. Qual a sua capacidade térmica? 21. Um corpo de massa igual a 10 kg recebeu temperatura passou de 50°C para 100°C. a) Qual o calor específico desse corpo ? b) Qual a capacidade térmica desse corpo ? 5. Qual a quantidade de calor que determina uma variação de 0 temperatura de 25 C em um corpo de capacidade térmica 10 cal/ 0 C? 6. Determine o calor específico da substância que constitui um 0 corpo de capacidade térmica 35 cal/ C e massa 50g. 0 7. Qual a massa de um corpo de capacidade térmica 4 cal/ C e 0 calor específico 0,8 cal/g C? 8. Qual a variação de temperatura que sofre 1,0 L de água ao receber 500 cal? 9. Qual a massa de uma peça de chumbo que ao receber 2100 0 cal sofre uma variação de temperatura de 100 C? (Usar tabela.) 10. Que quantidade de calor é necessária para elevarmos de 10 0 0 C para 60 C a temperatura de 50 kg de água? 11. Um corpo necessita de 5 kcal para elevar sua temperatura de 0 20 C. Sendo a massa do corpo 0,25 kg qual o seu calor específico? 12. Um corpo constituído de uma substância de calor específico 0 0,2 cal/g C e de massa igual a 10 g recebe certa quantidade de 0 calor que determina uma variação de 20 C em sua temperatura. Qual a variação de temperatura que sofreria 1 g de água se recebesse a mesma quantidade de calor? 13. (FUVEST-SP) Um bloco de massa 2,0 kg, ao receber toda a energia térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem 0 a sua temperatura de 1 C, sofre um acréscimo de temperatura 0 de 10 C. Considere o calor específico da água igual a 1 cal/g . 0 0 C, o calor específico do bloco em cal/ g . C é: a) 0,2 b) 0,1 c) 0,15 d) 0,05 e) 0,01 0 20 kcal, e sua 22. Tem-se 1 kg de um líquido a 20°C, cujo calor específico vale 0,4 cal/g.°C. a) Que temperatura terá ao perder 2 kcal de calor ? b) Qual é o equivalente em água do líquido ? 23. (UNITAU – SP) Uma barra de cobre de massa 1,0 kg deve ser aquecida de 20°C até 120°C. Sendo o calor específico deste – 2 metal igual a 9,4 x 10 cal/g.°C, a quantidade de calor que a barra deve receber é: 2 a) 9,4 cal b) 94 cal c) 9,4 x 10 cal 3 –1 d) 9,4 x 10 cal e) 9,4 x 10 cal 24. (FGV – SP) O calor específico de uma substância é 0,5 cal/g.°C. Se a temperatura de 4 g dessa substância se eleva de 10°C, pode-se afirmar que ela absorveu uma quantidade de calor, em calorias, de: a) 0,5 b) 2,0 c) 5,0 d) 10,0 e) 20,0 25. (UE – CE) Cedem-se 684 cal a 200 g de ferro que estão a uma temperatura de 10°C. Sabendo que o calor específico do ferro vale 0,114 cal/g.°C, concluímos que a temperatura final do ferro será: a) 10°C b) 20°C c) 30°C d) 40°C e) nda 26. (MACKENZIE – SP) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/g.°C) de 1,20 kg é colocado num forno até atingir o equilíbrio térmico. Nesta situação o bloco recebe 12972 calorias. A variação de temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é: a) 60°F b) 115°F c) 207°F d) 239°F e) 347°F 27. (PUC – SP) Fornecendo-se a um corpo de massa 0,2 kg a quantidade de calor de 0,2 kcal, sua temperatura passa de 5°C a 15°C, sem que ocorra mudança de estado. Pode-se afirmar que o calor específico do corpo, em cal/g.°C é: a) 100 b) 50 c) 10 d) 1 e) 0,1 14. (UFES) Misturando um litro de água a 70 C e dois litros de 0 água a 10 C, obtemos três litros de água a: 0 0 0 0 0 a) 70 C b) 40 C c) 35 C d) 30 C e) 20 C 28. (UF – MG) Um corpo tem capacidade térmica igual a 18 cal/°C e o calor específico do material que o constitui é igual a 0,12 cal/g.°C. Determine a massa desse corpo, em gramas. a) 150 g b) 180 g c) 220 g d) 280 g e) 330 g 15. Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, são colocados 100 g de água a 80ºC e 200 g de gelo a 0ºC. Determine qual será a massa final de líquido. Dados; calor específico da água = 1 cal/gºC : calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. 29. (UFU – MG) Em um dia ensolarado, 4200 cal/s de energia solar incidem sobre um coletor solar residencial. O coletor aquece de 5°C um fluxo de água de 420 g/s. A eficiência do coletor é de: a) 20% b) 40% c) 50% d) 80% e) 100% 16. Quantas calorias uma massa de 1kg de água a 30°C deve receber para que sua temperatura passe a 70°C? 30. (MACKENZIE – SP) Uma fonte fornece a 600 g de uma substância um fluxo calorífico constante de 600 cal/min, fazendo ® Professor Marcos Emílio site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 9
  10. 10. com que a temperatura (T) da substância varie com o tempo (t) segundo o diagrama dado. Nessas condições, podemos afirmar que o calor específico da substância, em cal/g.°C, é: a) 0,10 b) 0,25 c) 0,50 d) 0,75 e) 1,00 31. Um corpo de 400 g absorve calor de uma fonte térmica de potência constante, à razão de 600 calorias por minuto. O gráfico mostra a variação da temperatura em função do tempo. Qual o calor específico da substância que constitui o corpo ? 3 39. (CESGRANRIO – RJ) Derramando-se 50 cm de café quente 3 (80°C) em um copo de leite morno (40°C), obtém 200 cm de café com leite a uma temperatura aproximada de: a) 20°C b) 40°C c) 50°C d) 80°C e) 120°C 40. Tem-se um calorímetro de capacidade térmica 40 cal/°C, com 800 g de água, a 20°C. Introduz-se nesse calorímetro um pedaço de ferro (c =0,1 cal/g.°C) de massa 1600 g, a 300°C. Determine a temperatura de equilíbrio térmico. 41. (PUC – SP) Em um calorímetro de capacidade térmica 200 cal/°C, com 300 g de água a 20°C, é introduzido um corpo sólido de massa 100 g a uma temperatura de 650°C. Obtém-se o equilíbrio térmico final a 50°C. Supondo desprezíveis as perdas de calor, determine o calor específico do corpo sólido. 42. Em um calorímetro de equivalente em água igual a 100 g há 200 g de água a 0°C. Um corpo sólido de massa 300 g e calor específico 0,20 cal/g.°C, a 180°C, é colocado no interior do calorímetro. Determine a temperatura final da mistura. 43. Um calorímetro, de equivalente em água de 30 g, contém 270 g de água a 0°C. Colocam-se, no interior do calorímetro, 200 g de cobre (c =0,09 cal/g.°C), à temperatura de 224°C. Determine a temperatura de equilíbrio térmico. 32. Um corpo de massa 300 g é aquecido através de uma fonte cuja potência é constante e igual a 400 cal/s. O gráfico ilustra a variação da temperatura num determinado intervalo de tempo. Pede-se o calor específico da substância que constitui o corpo. T (°C) 45. (UE – MG * Campus Ituiutaba) Três amostras de um mesmo líquido , com temperaturas iguais de 40°C, 70°C e 100°C, são misturadas num mesmo calorímetro. As massas das amostras são iguais entre si. Supondo que as trocas de calor ocorrem somente entre as amostras do líquido, a temperatura de equilíbrio da mistura é, em °F, igual a: a) 158° b) 38° c) 40° d) 50° e) 70° 40 30 20 10 t (s) 0 5 10 15 33. Determine a temperatura de equilíbrio térmico de uma mistura de 200 g de água, a 80°C, com 800 g de água, a 10°C. 34. (UNIMEP – SP) Em um recipiente, colocamos 250 g de água a 100°C e, em seguida, mais 1000 g de água a 0°C. Admitindo que não haja perda de calor para o recipiente e para o ambiente, calcule a temperatura final das 1250 g de água. 35. (UC – PR) No interior de um calorímetro adiabático contendo 500 g de água a 20°C, são colocados 100 g de chumbo a 200°C. O calor específico da água é 1 cal/g.°C e o do chumbo é 0,031 cal/g.°C. Determine a temperatura final de equilíbrio térmico. 36. Um bloco metálico com 100 g de massa, a 225°C é introduzido num calorímetro de capacidade térmica desprezível que contém 500 g de água, a 21°C. Determine o calor específico do metal que constitui o bloco, sabendo que o equilíbrio térmico se estabelece a 25°C. 37. Um bloco metálico com 200 g de massa, a 100°C é introduzido num calorímetro de capacidade térmica desprezível, que contém 500 g de água, a 12°C. Determine o calor específico do metal que constitui o bloco, sabendo que o equilíbrio térmico se estabelece a 20°C. 38. (UNI-MAUÁ – SP) Misturando-se um litro de água a 70°C e dois litros de água a 10°C, obtemos três litros de água a: a) 70°C b) 40°C c) 35°C d) 30°C e) 20°C ® Professor Marcos Emílio 44. Um calorímetro contém 100 g de água à temperatura de 15°C. Coloca-se, no seu interior, um bloco de cobre (c = 0,094 cal/g.°C) com 400 g de massa, à temperatura de 95°C. Atingido o equilíbrio térmico, a temperatura final da mistura é 35°C. Determine o equivalente em água do calorímetro. 46. Um atleta corre durante 20 min. Considerando que ele dissipa 10 kcal de calor/min, determine: a) a quantidade de calor, em calorias, dissipada pelo atleta durante os 20 min. b) a taxa de energia dissipada, em watts. 47. Um fogão a gás natural é utilizado para ferver 2 litros de água, que estão a uma temperatura inicial de 20°C. Determine, em gramas, a quantidade mínima de gás consumido nesse processo, considerando que 25% do calor é perdido para o ambiente. O calor específico da água é de 1 cal/g.°C, e sua 3 densidade é de 1 g/cm . PARTE 11 7 1. Um petroleiro recebe uma carga 10 barris de petróleo no o Golfo Pérsico, a uma temperatura de 50 C. Qual a perda em barris, por efeito de contração térmica, que esta carga apresenta o quando á descarregada no Brasil, a uma temperatura de 10 C? -3 o -1 Dado:  petróleo = 10 C . 2. Uma barra metálica, com comprimento de 1m, é aquecida de 20ºC até 220ºC. Em conseqüência do aquecimento, ela se alonga de 2mm. O coeficiente de dilatação superficial do material -1 que compõe a barra, em °C é: -5 -4 -5 -5 a) 10 b) 2 x 10 c) 3 x 10 d) 2 x 10 e) nra 3. Uma linha férrea da ordem de 600km de extensão tem sua temperatura variando de -15ºC no inverno até 35ºC no verão. site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 10
  11. 11. Qual a variação de comprimento que os trilhos sofrem na sua extensão ? (O coeficiente de dilatação linear do metal de que são feitos os -5 -1 trilhos é =10 ºC ) 4. Uma barra de metal de comprimento L a 0ºC sofreu um aumento de comprimento de 1/200 do seu comprimento inicial, quando aquecida a 120ºC. Qual o coeficiente de dilatação linear do metal ? 5. A figura abaixo representa a variação do comprimento de uma determinada barra homogênea. Qual o valor do coeficiente de dilatação volumétrico do material de que é constituída a barra ? 6.Uma régua de aço tem 30,00cm de comprimento a 20ºC. Qual o comprimento dessa régua à temperatura de 220ºC ? (aço= 1,2 -5 -1 x 10 ºC ) 7. A Estrada de Ferro Transiberiana, na antiga União Soviética, é a ferrovia mais extensa do mundo, com 9300 km de comprimento. Admita que entre o verão e o inverno a temperatura na Sibéria varie de 65º C. Com esses dados, calcule a variação total do comprimento dos trilhos entre o verão e o -5 -1 inverno (os trilhos são de aço e sabe-se que aço= 1,2x10 ºC ). 8. Qual o coeficiente de dilatação superficial de uma barra metálica que experimenta um aumento de 1% em seu comprimento quando submetida a uma variação de temperatura de 100º C? 9. Quanto a relação entre o coeficiente de dilatação linear () e o coeficiente de dilatação volumétrica () de uma dada substância, podemos afirmar que: (a)   2 (b)   2 (c)    3 (d)    2 (e) N.R.A. 10. (U. E. Sudoeste da Bahia-BA) Uma barra de cobre mede 8m 0 a 15 C. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do -6 0 cobre é 17 . 10 C, a variação do comprimento da barra, em 0 mm, quando aquecida até 35 C, é: a) 0,28 b) 1,54 c) 2,72 d) 3,81 e) 4,33 11. (Convest-PE) Uma régua de alumínio, com coeficiente de -6 -1 dilatação linear  = 25 . 10 K , tem o comprimento de 200,0 cm 0 0 a 20 C. Qual o valor, em cm, do seu comprimento a 60 C? a) 200,1 b) 200,2 c) 200,3 d) 200,4 e) 200,5 13. (UECE) O coeficiente de dilatação superficial do ferro é 2,4 . -5 0 -1 10 C . O valor do coeficiente de dilatação cúbica é: -5 0 -1 -5 0 -1 -5 0 -1 -5 0 -1 a) 1,2.10 C b) 3,6.10 C c) 4,8 . 10 C d) 7,2 . 10 C 14. (UECE) Uma placa quadrada e homogênea é feita de um material cujo coeficiente superficial de dilatação é  = 1,6 . 10 0 4/ C. O acréscimo de temperatura, em graus Celsius, necessário para que a placa tenha um aumento de 10% em sua área é: a) 80 b) 160 c) 375 d) 625 15. (Cesgranrio) Um bloco de certo metal tem seu volume 3 3 dilatado de 200 cm para 206 cm quando sua temperatura 0 0 aumenta de 20 C para 520 C. Se um fio desse mesmo metal, 0 tendo 100 cm de comprimento a 20 C, for aquecido até a 0 temperatura de 520 C, então seu comprimento em centímetros passará a valer: a) 101 b) 102 c) 103 d) 106 e) 112 16. (UFRN) Suponha um recipiente com capacidade de 1,0 litro cheio com líquido que tem o coeficiente de dilatação volumétrica duas vezes maior que o coeficiente do material do recipiente. Qual a quantidade de líquido que transbordará quando o conjunto 0 sofrer uma variação de temperatura de 30 C? -5 (Dado: coeficiente de dilatação volumétrica do líquido = 2 . 10 0 -1 C .) 3 3 3 3 3 a) 0,01 cm b) 0,09 cm c) 0,30 cm d) 0,60 cm e) 1,00 cm 3 17. (Uel 99) Um copo de vidro de capacidade 100cm , a 20,0°C, 3 contém 98,0cm de mercúrio a essa temperatura. O mercúrio começará a extravasar quando a temperatura do conjunto, em °C, atingir o valor de: Dados: Coeficientes de dilatação cúbica: a) 300 b) 240 c) 200 d) 160 e) 140 18. (Fuvest-gv 92) Uma bobina contendo 2000m de fio de cobre medido num dia em que a temperatura era de 35°C, foi utilizada e o fio medido de novo a 10°C. Esta nova medição indicou: a) 1,0 m a menos b) 1,0 m a mais c) 2000 m d) 20 m a menos e) 20 mm a mais 19. (Ita 95) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de -40°F a 110°F e o coeficiente de dilatação linear do metal é de , qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte?(O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado). a) 9,3 m b) 2,0 m c) 3,0 m d) 0,93 m e) 6,5 m 20. (UFF-RJ) O gráfico mostra como varia o comprimento L de uma barra metálica em função da temperatura ( ). Podemos afirmar que o coeficiente de dilatação volumétrica do metal é: -5 -5 a) 2,0.10 /ºC b) 6,0.10 /ºC -5 -5 c) 4,0.10 /ºC d) 8,0.10 /ºC -5 e) 10,0.10 /ºC 12. (U. Uberaba-Mg) No continente europeu uma linha férrea da ordem de 600 Km de extensão tem sua temperatura variando de 0 0 -10 C no inverno até 30 C no verão. O coeficiente de dilatação -5 0 -1 linear do material de que é feito o trilho é 10 C . A variação de comprimento que os trilhos sofrem na sua extensão é, em m, igual a: a) 40 b) 100 c) 140 d) 200 e) 240 ® Professor Marcos Emílio site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html 21. (Mackenzie 96) Uma barra metálica, ao variar sua temperatura de 80°C, aumenta seu comprimento de 0,16%. O coeficiente de dilatação volumétrico do material dessa barra é: LETRA A email: marcos . físico@hotmail.com Página 11
  12. 12. 22. (Fei 99) Uma barra de metal possui comprimento L a 20°C. Quando esta barra é aquecida até 120°C seu comprimento varia 3 de 10 L. Qual é o coeficiente de dilatação do metal? LETRA D PARTE 13 1. (Mack-SP) Um gás perfeito sofre um processo no qual sua 0 0 pressão triplica e sua temperatura passa de 0 C para 136,5 C. Nessas condições, o seu volume é: A) reduzido à metade B) duplicado C) reduzido a um terço do inicial D) triplicado E) mantido constante P 4 P0 P0 PARTE 12 01. Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de o o trilhos de ferro com 1000 m ao passar de 0 C para 40 C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é -6 o -1 12.10 C ? o o 02. Um cano de cobre de 4 m a 20 C é aquecido até 80 C. -6 o -1 Dado  do cobre igual a 17.10 C , de quanto aumentou o comprimento do cano? o 03. O comprimento de um fio de alumínio é de 30 m, a 20 C. o Sabendo-se que o fio é aquecido até 60 C e que o coeficiente de -6 o -1 dilatação linear do alumínio é de 24.10 C , determine a variação no comprimento do fio. 0 V0 V 2. (UERJ/Cefet/ENCE) A figura representa duas isotermas de uma mesma quantidade de gás ideal, correspondentes às temperaturas absolutas T1 e T2. A razão T1 / T2 entre as temperaturas absolutas é: a) 16 b) 4 c) 1 d) ¼ e) 1/16 3. (UFRN) A temperatura de uma certa quantidade de gás ideal, à pressão de 1,0 atm cai e 400 k para 320 k. se o volume permaneceu constante, a nova pressão é de: a) 0,8 atm b) 0,9 atm c) 1,0 atm d) 1,2 atm e) 1,5 atm 4. (Odonto-Diamantina) Um recipiente indilatável e vedado hermeticamente contém um gás em seu interior. Se a 0 temperatura é de 27 C, a pressão exercida pelo gás é de 1 atm. Considere o gás ideal. A pressão do gás será de 2,0 atm, se a 0 temperatura no interior do recipientefor, em C, igual a: A) 54 B) 108 C) 300 D) 327 E) 600 o 04. Uma barra de ferro tem, a 20 C, um comprimento igual a 300 -6 o -1 cm. O coeficiente de dilatação linear do ferro vale 12.10 C . o Determine o comprimento da barra a 120 C. 05. Um tubo de ferro,  = 12.10 C , tem 10 m a -20 C. Ele o foi aquecido até 80 C. Calcule o comprimento a final do tubo. -6 o -1 o 2 o 06. Uma chapa de zinco tem área de 8 cm a 20 C. Calcule a sua o -6 o -1 área a 120 C. Dado:  zinco = 52. 10 C . 2 o 07. Uma chapa de chumbo tem área de 900 cm a 10 C. o Determine a área de sua superfície a 60 C. O coeficiente de -6 o -1 dilatação superficial do chumbo vale 54. 10 C . 08. Uma chapa de alumínio,  = 48.10 C , tem área de 2 m a o o o 10 C. Calcule a variação de sua área entre 10 C e 110 C. -6 o -1 2 09. Uma caixa cúbica de ferro tem arestas iguais a 20 cm x 50 0 cm x 30 cm a 40 C. O coeficiente de dilatação volumétrica do -6 0 -1 ferro vale 36 x 10 C . Determine a dilatação volumétrica da 0 caixa quando esta atingir 100 C. 3 10. O paralelepípedo da figura tem área de 2000 cm quando à 0 -5 0 -1 temperatura de 10 C. Sendo 15 x 10 C o coeficiente de dilatação volumétrica do paralelepípedo, determine o seu volume 0 a 210 C. INICIAL FINAL 5. (Fefisa-SP) Certa massa de gás perfeito tem volume V0, 0 pressão po e temperatura igual a 327 C. Quando o volume for 09 Vo/2 e a pressão 4 po/3, a temperatura, em C, será igual a: a) 127 b) 200 c) 427 d) 900 6. (UCS-RS) Uma certa massa gasosa ideal sofre uma transformação a volume constante, conhecida como lei de Charles. Sua pressão inicial é de uma atmosfera e sua temperatura passa de 400k para 500 k. A pressão da massa gasosa passa para; A) 0,80 atm B) 1,25 atm C) 1,50 atm D) 1,70 atm E) 1,80 atm 7. (Unimep-SP) 15 litros de uma determinada massa gasosa 0 encontram-se a uma pressão de 8 atm e à temperatura de 30 C. Ao sofrer uma expansão isotérmica, seu volume passa para 20 litros. Qual será a nova pressão? A) 10 atm B) 6 atm C) 8 atm D) 5 atm E) É impossível determinar. 8. (PUC-MG) O volume ocupado por 2,0 mols de um gás ideal à 5 2 0 3 pressão de 2,0 . 10 N/m e a 27 C é, em m : (Dado: R = 8,31 J/ mol . K) -3 -3 -2 1 -8 A) 4,4 . 10 B) 2,2 . 10 C) 2,5 . 10 D) 2,2 . 10 E) 2,5 . 10 9. (UFRJ) Um pneu de bicicleta é rapidamente inflado com ar até a pressão de 3,0 atm. No final do processo, a temperatura do ar 0 0 no pneu é de 50 C, enquanto a temperatura ambiente é de 20 C. Considere o volume do pneu constante e o ar nele contido como um gás ideal. Calcule a pressão do ar no interior do pneu quando o equilíbrio térmico com meio ambiente for restabelecido. R = 2,1 atm PARTE 14 1. Na temperatura de 300 K e sob pressão de 1 atm, uma massa de gás perfeito ocupa o volume de 10 litros. Calcule a temperatura do gás quando, sob pressão de 2 atm, ocupa o volume de 20 litros. ® Professor Marcos Emílio site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 12
  13. 13. 2. Dentro de um recipiente de volume variável estão inicialmente 20 litros de gás perfeito à temperatura de 200 K e pressão de 2 atm. Qual será a nova pressão, se a temperatura aumentar para 250 K e o volume for reduzido para 10 litros? 3. Um balão de borracha continha 3 litros de gás hélio, à o temperatura de 27 C, com pressão de 1,1 atm. Esse balão escapuliu e subiu. À medida que o balão foi subindo, a pressão atmosférica foi diminuindo e, por isso, seu volume foi aumentando. Quando o volume atingiu 4 litros, ele estourou. A o temperatura do ar naquela altura era 7 C. Calcule a pressão do gás em seu interior imediatamente antes de estourar. 4. Um gás ocupa o volume de 20 litros à pressão de 2 atmosferas. Qual é o volume desse gás à pressão de 5 atm, na mesma temperatura? 5. Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de 30 litros à temperatura de 300 K. Qual será o seu volume quando a temperatura for 240 K? 6. Num recipiente de volume constante é colocado um gás à temperatura de 400 K e pressão de 75 cmHg. Qual é a pressão à temperatura de 1200 K? o 7. Sob pressão de 5 atm e à temperatura de 0 C, um gás ocupa volume de 45 litros. Determine sob que pressão o gás ocupará o volume de 30 litros, se for mantida constante a temperatura. o Se o estudante efetuou todas as operações corretamente, encontrou: 22 22 a) 3,2 g e 6,02·10 átomos. b) 3,2 g e 3,01·10 átomos. 22 22 c) 3,2 g e 12,04·10 átomos. d) 1,6 g e 6,02·10 átomos. 22 e) 1,6 g e 3,01·10 átomos. 4. (Mackenzie-SP) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão P. A temperatura absoluta do gás é T e a Constante Universal dos Gases Perfeitos é R = 0,082 atm·l/mol·K. Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado a seguir, podemos afirmar que a pressão, no instante em que ele ocupa o volume de 32,8 litros, é: a) 0,1175 atm. b) 0,5875 atm. c) 0,80 atm. d) 1,175 atm. e) 1,33 atm. 5. (Mackenzie-SP) Os pneus de um automóvel foram calibrados, no início de uma viagem, à temperatura de 27 °C. Após um longo percurso, o motorista, preocupado com a pressão do ar dos pneus, resolveu medi-la e verificou um aumento de 10% em relação à pressão do início da viagem. Considerando o ar dos pneus como um gás ideal e que o volume praticamente não se alterou, concluímos que sua temperatura nesse instante era: a) -3 °C. b) 24,3 °C. c) 29,7 °C. d) 33 °C. e) 57 °C. 8. Uma certa massa de gás hélio ocupa, a 27 C, o volume de 2 3 m sob pressão de 3 atm. Se reduzirmos o volume à metade e triplicarmos a pressão, qual será a nova temperatura do gás? 6. (Mackenzie-SP) A tabela a seguir apresenta as características de duas amostras do mesmo gás perfeito. 9. Num dia de tempestade, a pressão atmosférica caiu de 760 mmHg para 730 mmHg. Nessas condições, qual o volume final de uma porção de ar que inicialmente ocupava 1 litro? (Suponha que a temperatura não tenha variado) Pressão (atm) 1,0 0,5 Volume (litros) 10,0 20,0 Massa (g) 4,0 3,0 Temperatura (°C) 27,0 O preenchimento correto da lacuna existente para a amostra 2 é: a) 273,0 °C. b) 227,0 °C. c) 197,0 °C. d) 153,0 °C. e) 127,0 °C. PARTE 15 1.(UFMG) Gabriela segura um balão com gás hélio durante uma viagem do Rio de Janeiro até o pico das Agulhas Negras. No Rio de Janeiro, o volume do balão era V0, e o gás estava à pressão p0 e à temperatura T0, medida em kelvin. Ao chegar ao pico, porém, Gabriela observa que o volume do balão passa a ser 6/5 p0 e a temperatura do gás, 9/10 T0. Com base nessas informações, é correto afirmar que, no pico das Agulhas Negras, a pressão do gás, no interior do balão, é: a) p0. b) 3/4 p0. c) 5/6 p0. d) 9/10 p0. 2. (Mackenzie-SP) Um estudante observa que 15 litros de determinada massa de gás perfeito, à pressão de 8 atm, sofre uma transformação isotérmica na qual seu volume aumenta de um terço. A nova pressão do gás será de: a) 2 atm. b) 3 atm. c) 4 atm. d) 5 atm e) 6 atm 3. (Mackenzie-SP) Um estudante teve a curiosidade de saber qual é a massa de oxigênio puro e qual é o número de átomos existente em um recipiente de 2,46 litros, quando submetido à pressão de 1,0 atm e à temperatura de 27 ºC. Para tanto, solicitou sugestões a seu professor de Física, que lhe deu algumas aulas sobre comportamento térmico dos gases e estas informações: esse gás é diatômico e a notação química do átomo Características Amostra 1 Amostra 2 7.(PUC-MG) A pressão do ar no interior dos pneus é recomendada pelo fabricante para a situação em que a borracha está fria. Quando o carro é posto em movimento, os pneus se aquecem, seus volumes têm alterações desprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas dos mesmos. Considere que os pneus de um veículo tenham sido calibrados a 17 °C com uma . 5 2 pressão de 1,7 10 N/m . Após rodar por uma hora, a temperatura dos pneus chega a 37 °C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado de: . 5 2 . 5 2 . 4 2 . 5 2 a) 1,8 10 N/m . b) 3,7 10 N/m . c) 7,8 10 N/m . d) 8,7 10 N/m . 8. (UERJ) As mudanças de pressão que o ar atmosférico sofre, ao entrar nos pulmões ou ao sair deles, podem ser consideradas como uma transformação isotérmica. Ao inspirar, uma pessoa sofre uma diminuição em sua pressão intrapulmonar de 0,75%, no máximo. Considere 0,60 litro de ar à pressão atmosférica de 740 mmHg. A variação máxima de volume, em litros, sofrida por essa quantidade de ar ao ser inspirado é aproximadamente de: . 0 . -1 . -2 . -3 a) 4,5 10 . b) 4,5 10 . c) 4,5 10 . d) 4,5 10 . de oxigênio é . Além disso, o professor lhe forneceu os valores de algumas constantes, que estão assim indicadas: . 23 Número de Avogadro = 6,02 10 -2 Constante universal dos gases perfeitos = 8,2·10 atm·litro/mol·kelvin ® Professor Marcos Emílio site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html GABARITO 1B 2E 3C 4C email: marcos . físico@hotmail.com 5E 6E 7A 8D Página 13
  14. 14. PARTE 16 PARTE 17 1. Um recipiente contém 20L de ar e suporta uma pressão de 2 atm. Determine o volume ocupado pelo ar quando a pressão se reduzir a 1/5 da pressão inicial, mantendo-se constante a temperatura. R = 100 L Dilatação linear 2. Um cilindro, de paredes rígidas e êmbolo móvel sem atrito, contém um certo gás em seu interior. Quando a temperatura é 27 0 C, o volume ocupado pelo gás é 5 L, mantendo a pressão constante, qual a temperatura quando o volume for 8 L? R = 480 K 3. Dentro de um botijão existe determinada massa de gás ocupando o volume de 5 L a 300K e sob pressão de 6atm. O botijão é esfriado até 200 K. Determine a pressão final, supondo que o volume do botijão seja invariável. R = 4atm 4. Um motorista calibrou os pneus do seu carro à temperatura de 0 27 C. Depois de rodar bastante, ao medir novamente a pressão, encontrou um resultado 20% superior ao valor da calibração inicial. Supondo que seja invariável o volume das câmaras, determine a temperatura que o ar comprimindo deve ter atingido. R = 360 K 1. Qual o aumento de comprimento que sofre uma extensão de o o trilhos de ferro com 9000 m ao passar de 0 C para 40 C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do ferro é -6 o -1 12.10 C ? o o 2. Um cano de cobre de 30 m a 20 C é aquecido até 120 C. -6 o -1 Dado  do cobre igual a 17.10 C , de quanto aumentou o comprimento do cano? o 3. O comprimento de um fio de alumínio é de 50 m, a 20 C. o Sabendo-se que o fio é aquecido até 45 C e que o coeficiente de -6 o -1 dilatação linear do alumínio é de 24.10 C , determine a variação no comprimento do fio. Dilatação superficial 2 o 1. Uma chapa de zinco tem área de 20 cm a 15 C. Calcule a sua o -6 o -1 área a 135 C. Dado:  zinco = 52. 10 C . 2 5. (Fuvest-SP) Um recipiente indeformável, hermeticamente 0 fechado, contém 10 L de um gás perfeito a 30 C, suportando uma pressão de 2atm. A temperatura do gás é elevado até atingir 0 60 C. Calcule a pressão final do gás. R = 2,2 atm 6. (Unimep-SP) 15 litros de uma determinada massa gasosa 0 encontram-se a uma pressão de 8atm e à temperatura de 30 C. Ao sofrer uma expansão isotérmica, seu volume passa a 20 litros. Qual será a nova pressão? R = 6atm o 2. Uma chapa de chumbo tem área de 2600 cm a 10 C. o Determine a área de sua superfície a 60 C. O coeficiente de -6 o -1 dilatação superficial do chumbo vale 54. 10 C . 3. Uma chapa de alumínio,  = 48.10 C , tem área de 12 m a o o o 10 C. Calcule a variação de sua área entre 30 C e 110 C. -6 o -1 2 Dilatação volumétrica 0 7. (UFRJ) Um pneu de bicicleta é rapidamente inflado com ar até a pressão de 3,0atm. No final do processo, a temperatura do ar 0 no pneu é de 50 C, enquanto a temperatura ambiente é de 20 0 C. Considere o volume do pneu constante e o ar nele contido como um gás ideal. Calcule a pressão do ar no interior do pneu quando o equilíbrio térmico com o meio ambiente for restabelecido.R = 2,7 atm 0 3 8. (FAAP-SP) A 27 C, um gás ideal ocupa 500 cm . Que volume 0 3 ocupará a -73 C, sendo a transformação isobárica? R = 333 cm 1. Um paralelepípedo de chumbo tem a 0 C o volume de 100 litros. Qual o aumento de seu volume quando a sua temperatura 0 aumentar para 50 C? O coeficiente de dilatação volumétrico do -6 0 -1 chumbo é 51 . 10 C para o intervalo considerado. R = 0,405 litro 0 2. Um balão de vidro apresenta a 0 C volume interno de 500ml. Determine a variação do volume interno desse balão quando ele 0 é aquecido até 50 C. O vidro que constitui o balão tem -6 0 -1 coeficiente de dilatação volumétrica médio igual a 3 . 10 C . R = 0,075 mL 0 9. (FAAP-SP) Um gás, inicialmente a 0 C e à pressão atmosférica normal, deve ter seu volume duplicado enquanto a pressão permanece a mesma. A que temperatura isso ocorrerá? 0 R = 273 C 10. Determinada massa de gás num estado inicial A sofre as transformações indicadas no diagrama da figura. Determine VB e TC. R = 10 L e 100 K 0 11. Um mol de certo gás exerce a pressão de 1 atm a 0 C (273 K). Sendo a constante universal dos gases perfeitos R = 0,082 atm . L/mol . K, determine o volume ocupado por esse gás. V = 22,4 litros ® Professor Marcos Emílio site: http://fisicomarcao.blogspot.com/2009/05/reservar-aulas.html email: marcos . físico@hotmail.com Página 14

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