Instituto Montessori - Ponte Nova

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1 Instituto Montessori - Ponte Nova Estudos Orientados para a Avaliação II 1) Um recipiente cilíndrico de vidro tem área da base relativamente pequena se comparada com sua altura. Ele contém água em temperatura ambiente até quase a sua borda e é colocado sobre a chama de um fogão, como ilustra a figura. A transmissão do calor por meio das moléculas da água durante seu aquecimento ocorre apenas por a) condução. b) convecção. c) irradiação. d) condução e convecção. e) convecção e irradiação. 2) Preparar um bom churrasco é uma arte e, em todas as famílias, sempre existe um que se diz bom no preparo. Em algumas casas, a quantidade de carne assada é grande e se come no almoço e no jantar. Para manter as carnes aquecidas o dia todo, alguns utilizam uma caixa de isopor revestida de papel alumínio. A figura a seguir mostra, em corte lateral, uma caixa de isopor revestida de alumínio com carnes no seu interior. Considerando o exposto, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir. A caixa de isopor funciona como recipiente adiabático. O isopor tenta a troca de calor com o meio por e o alumínio tenta impedir. a) impedir - convecção - irradiação do calor b) facilitar - condução - convecção c) impedir - condução - irradiação do calor d) facilitar - convecção condução

2 3) Menino do Rio Menino do Rio, calor que provoca arrepio Dragão tatuado no braço, calção corpo aberto no espaço Coração de eterno flerte, adoro ver-te Menino vadio, tensão flutuante do rio Eu canto para Deus proteger-te O Havaí, seja aqui, tudo o que tu sonhares Todos os lugares, as ondas dos mares Pois quando eu te vejo eu desejo o teu desejo Menino do Rio, calor que provoca arrepio toma esta canção como um beijo. A música acima, de autoria de Caetano Veloso e interpretada por Baby Consuelo, foi composta em Logo na primeira frase, existe um contraste entre as palavras calor e arrepio, que é o efeito de eriçamento dos pelos do corpo por causa da sensação de frio. Marque a alternativa correta a respeito das trocas de calor entre os corpos. a) O calor é uma energia térmica em trânsito e é apenas transmitido por meios materiais. b) A sensação de frio é provocada pela perda de calor do corpo para o meio ambiente por meio do processo de convecção térmica. c) O calor é uma energia térmica em trânsito motivada pela igualdade de temperatura, que se transfere por meio de três processos: condução, convecção e irradiação térmica. d) O único processo de transferência de calor que ocorre no vácuo é a convecção. e) O calor que provoca arrepio pode ser entendido como o calor perdido pelo corpo de uma pessoa por meio do processo de condução térmica. 4) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção b) radiação e condução c) convecção e radiação d) condução e convecção e) condução e radiação 5) Sabe-se que a temperatura do café se mantém razoavelmente constante no interior de uma garrafa térmica perfeitamente vedada. a) Qual o principal fator responsável por esse bom isolamento térmico? b) O que acontece com a temperatura do café se a garrafa térmica for agitada vigorosamente? Explique sua resposta. 6) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: a) convecção do ar aquecido b) condução do calor c) irradiação da luz e do calor d) reflexão da luz e) polarização da luz.

3 7) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia. Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira: a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia. c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente. d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental. e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar. 8) Todos sabemos que é essencial a presença de água para assegurar a existência de vida em nosso planeta. Um comportamento específico dessa importante substância garante, por exemplo, que o simpático urso da figura tente garantir sua refeição, apanhando o peixinho que nada em um lago, abaixo da camada de gelo. A formação dessa camada de gelo na superfície do lago, permitindo que a fauna e a flora permaneçam vivas em seu interior líquido, deve-se: a) à dilatação irregular da água, que atinge densidade máxima à temperatura de 4 C. b) ao elevado calor específico da água, que cede grandes quantidades de calor ao sofrer resfriamento. c) à grande condutividade térmica do gelo, que permite ao sol continuar a aquecer a água do lago. d) à temperatura de solidificação da água, que permanece igual a 0 C, independente da pressão a que ela está submetida. e) ao elevado calor latente de solidificação da água, que cede grandes quantidades de calor ao passar ao estado sólido.

4 9) O estado de um gás perfeito é caracterizado pelas variáveis de estado. Quais são elas? Quais suas definições? 10) Qual deve ser a temperatura de certa quantidade de um gás ideal, inicialmente a 200 K, para que tanto o volume quanto a pressão dupliquem? 11) Qual a velocidade média das moléculas de um gás que ocupa um recipiente de capacidade igual a 2 litros, tem massa igual a 20 gramas e pressão equivalente a 2 atm? 12) Qual a energia cinética média das moléculas de 10 mols de um gás perfeito, na temperatura de 100 C? E na temperatura de 100K? Considere R=8,31 J/mol.K 13) Um gás sofre uma expansão sob temperatura constante, o volume ocupado inicialmente pelo gás era 0,5 litros, e no final do processo passou a ser 1,5 litros. Sabendo que a pressão inicial sob o gás era o normal no ambiente, ou seja, 1 atm, qual a pressão final sob o gás? 14) Em um tubo aberto ocorre uma grande compressão em um gás que torno o volume ocupado por ele 10 vezes menor. Sendo a temperatura inicial igual a 20 C, qual será a temperatura final? 15) 4,0 mols de oxigênio estão num balão de gás. Há um vazamento e escapam 8,0 x moléculas de oxigênio. Considerando que o número de Avogadro é 6,02 x 10 23, a ordem de grandeza do número de moléculas que restam no balão é: a) b) c) d) e) ) Um gás perfeito é mantido em um cilindro fechado por um pistão. Em um estado A, as suas variáveis são: p A = 2,0 atm; V A = 0,90 litros; q A = 27 C. Em outro estado B, a temperatura é q B = 127 C e a pressão é p B = 1,5 atm. Nessas condições, o volume V B, em litros, deve ser: a) 0,90 b) 1,2 c) 1,6 d) 2,0 e) 2,4 17) Certa massa de um gás ideal sofre uma transformação na qual a sua temperatura em graus Celsius é duplicada, a sua pressão é triplicada e seu volume é reduzido à metade. A temperatura do gás no seu estado inicial era de: a) 127K b) 227K c) 273K d) 546K e) 818K

5 18) Um balão de vidro indilatável contém 10g de oxigênio a 77 C. Este balão poderá suportar, no máximo, uma pressão interna três vezes superior à que está submetido. Se a temperatura do gás for reduzida a 27 C, a máxima quantidade de oxigênio que ainda pode ser introduzida no balão, nesta temperatura, é de: a) 25g b) 30g c) 40g d) 60g e) 90g 19) Um recipiente de volume constante contém 2,0 moles de um gás à pressão de 1,0 atmosfera e temperatura T. Se nesse recipiente forem introduzidos mais 2,0 moles do mesmo gás à mesma temperatura, a pressão sofrerá um acréscimo de: a) 0,5 atm b) 1,0 atm c) 1,5 atm d) 2,0 atm e) 2,5 atm 20) O pneu de um carro estacionado tem uma pressão de 2atm, quando a temperatura é de 9ºC. Depois do veiculo correr em alta velocidade, a temperatura do pneu sobe a 37º e seu volume aumenta de 10%. Qual a nova pressão do pneu? 21) Um botijão de oxigênio de 20L contém n mols do gás a uma pressão de 10 atm e temperatura de 27ºC. Utilizou-se parte do gás, com o que a pressão caiu para 6 atm (à mesma temperatura). Quantas gramas do gás foram utilizadas? Dado: R = 0,082 atm.l/mol.k 22) Um recipiente com capacidade para 100 litros contém um gás à temperatura de 27ºC. Este recipiente e aquecido até uma temperatura de 87ºC, mantendo-se constante a pressão. O volume ocupado pelo gás a 87ºC será de? 23) A cada 10 m de profundidade a pressão sobre um mergulhador aumenta de 1 atm com relação à pressão atmosférica. Sabendo-se disso, qual seria o volume de 1 L de ar (comportandose como gás ideal) inspirado pelo mergulhador ao nível do mar, quando ele estivesse a 30 m de profundidade? 24) Um mergulhador, em um lago, solta uma bolha de ar de volume V a 5,0 m de profundidade. A bolha sobe até a superfície, onde a pressão é a pressão atmosférica. Considere que a temperatura da bolha permanece constante e que a pressão aumenta cerca de 1,0 atm a cada 10 m de profundidade. Nesse caso, o valor do volume da bolha na superfície é, aproximadamente?

6 25) Determine o volume molar de um gás ideal, cujas condições estejam normais, ou seja, a temperatura à 273K e a pressão a 1 atm. (Dado: R = 0,082 atm.l/mol.k) ) Determine o número de mols de um gás que ocupa volume de 90 litros. Este gás está a uma pressão de 2 atm e a uma temperatura de 100K. (Dado: R = 0,082 atm.l/mol.k) 27) Um certo gás, cuja massa vale 140g, ocupa um volume de 41 litros, sob pressão 2,9 atmosferas a temperatura de 17 C. O número de Avogadro vale 6, e a constante universal dos gases perfeitos R= 0,082 atm.l/mol.k. Nessas condições, o número de moléculas continuadas no gás é aproximadamente de? 28) Que volume devem ocupar 6,0 mols de um gás perfeito, a 227 C, para exercer nas paredes do recipiente uma pressão de 12 atm? Dado: R = 0,082 atm L/mol K 29) Qual a energia interna de 1,5 mols de um gás perfeito na temperatura de 20 C? Conisdere R=8,31 J/mol.K. 30) Quando são colocados 12 moles de um gás em um recipiente com êmbolo que mantém a pressão igual a da atmosfera, inicialmente ocupando 2m³. Ao empurrar-se o êmbolo, o volume ocupado passa a ser 1m³. Considerando a pressão atmosférica igual a N/m², qual é o trabalho realizado sob o gás? 31) Uma transformação é dada pelo gráfico abaixo: Qual o trabalho realizado por este gás?

7 32) O gráfico abaixo ilustra uma transformação 100 moles de gás ideal monoatômico recebem do meio exterior uma quantidade de calor J. Dado R=8,32 J/mol.K. Determine: a) o trabalho realizado pelo gás; b) a variação da energia interna do gás; c) a temperatura do gás no estado A. 33) As afirmativas abaixo referem-se ao 1º princípio da Termodinâmica. Assinale a seguir a alternativa correta. I. Em uma transformação isotérmica o calor trocado entre o sistema e o meio corresponde ao trabalho mecânico envolvido. II. Em uma transformação isovolumétrica, o calor envolvido corresponde à variação da energia interna. III. Em uma transformação adiabática, o trabalho mecânico envolvido corresponde à variação da energia interna com sinal trocado. a) Nenhuma das afirmativas é correta b) Somente as afirmativas I e II são corretas c) Somente as afirmativas I e III são corretas d) Somente as afirmativas II e III são corretas e) As afirmativas I, II e III são corretas 34) Um gás ideal sofre uma compressão isobárica sob a pressão de N/m 2 e o seu volume diminui 0,2 m 3.Durante o processo, o gás perde 1, J de calor. A variação da energia interna do gás foi de: a) 1, J b) 1, J c) -8, J d) -1, J e) -1, J

8 35) Um sistema termodinâmico ao passar de um estado inicial para um estado final, tem 200 J de trabalho realizado sobre ele, liberando 70 cal. Usando a 1 a Lei da Termodinâmica e considerando que 1cal equivale a 4,1J, indique o valor, com os respectivos sinais, das seguintes grandezas: a) ΔU b) Ϙ c) ͳ 36) A primeira lei da termodinâmica diz respeito à: a) dilatação térmica b) conservação da massa c) conservação da quantidade de movimento d) conservação da energia e) irreversibilidade do tempo