Recursos para Estudo / Atividades. Conteúdo. 2ª Etapa Gases Perfeitos. Fascículos. Termodinâmica. Caderno. Refração da Luz.

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1 Rede de Educação Missionárias Servas do Espírito Santo Colégio Nossa Senhora da Piedade Av. Amaro Cavalcanti, 2591 Encantado Rio de Janeiro / RJ CEP: Tel: Fax: cnsp@terra.com.br Home Page: 2ª Etapa 2012 Disciplina: Física Ano: 2º Professor (a): Marcos Vinicius Turmas: Caro aluno, você está recebendo o conteúdo de recuperação. Faça a lista de exercícios com atenção, ela norteará os seus estudos. Utilize o livro didático adotado pela escola como fonte de estudo. Se necessário, procure outras fontes como apoio (livros didáticos, exercícios além dos propostos, etc.). Considere a recuperação como uma nova oportunidade de aprendizado. Leve o seu trabalho a sério e com disciplina. Dessa forma, com certeza obterá sucesso. Qualquer dúvida procure o professor responsável pela disciplina. Conteúdo Recursos para Estudo / Atividades Gases Perfeitos Termodinâmica Fascículos Caderno Refração da Luz Lentes Esféricas

2 Rede de Educação Missionárias Servas do Espírito Santo Colégio Nossa Senhora da Piedade Av. Amaro Cavalcanti, 2591 Encantado Rio de Janeiro / RJ CEP: Tel: Fax: cnsp@terra.com.br Home Page: ENSINO MÉDIO Área do Conhecimento: Disciplina: FÍSICA Etapa:1ª Professor (a): Marcos Vinicius Data: / /2012. Nome do (a) aluno (a): Ano: 2º Turma: ADM/FG Nº: BLOCO DE ATIVIDADES / EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (UCBA) Considere: P - pressão de uma amostra de gás perfeito V - volume da amostra do gás perfeito n - número de mols contidos na amostra R - constante dos gases perfeitos T - temperatura absoluta da amostra A equação geral dos gases perfeitos (Clapeyron) é: a) pv = nr T b) pv n = RT c) pv = nrt d) pv = nrt Gabarito: d 2. (Cesgranrio) Um gás ideal passa de um estado A para um estado B conforme indica o esquema abaixo. P (atm) 4 A 1 B 1 2 v ( ) Chamando de T A e T B as temperaturas do gás nos estados A e B, respectivamente, então: a) T A = T B b) T A = 2T B c) T B = 2T A d) T A = 4T B

3 Gabarito: b 3. (U. Mackenzie-SP) Um recipiente que contém gás perfeito com pressão de 2,00 atm é momentaneamente aberto, deixando sair 1/4 da massa gasosa contida no seu interior, sem variar a sua temperatura. Nessas condições, a pressão do gás, passa a ser de: a) 0,50 atm b) 0,75 atm c) 1,00 atm d) 1,50 atm Gabarito: d 4. (ITA-SP) Um recipiente continha inicialmente 10,0 kg de gás sob pressão de N/m 2. Uma quantidade m de gás saiu do recipiente sem que a temperatura variasse. Determine m, sabendo que a pressão caiu para 2, N/m 2. a) 2,5 kg b) 5,0 kg c) 7,5 kg d) 4,0 kg 5. (PUC-SP) Uma certa massa de gás sofre transformações de acordo com o gráfico. Sendo a temperatura em A de k, Pressã as temperaturas em B e C valem, em k, respectivamente: o a) 500 e A 4 b) 750 e c) 750 e B d) e C Gabarito: d Volum e 6. (U.Mackenzie-SP) Considere o diagrama onde se apresentam duas isotermas T e T'. As transformações gasosas 1, 2 e 3 são, respectivamente: a) isobárica, isocórica e isotérmica b) isobárica, isotérmica e isocórica p(atm) 2, 5 1, , , 5 T T' V ( )

4 c) isotérmica, isocórica e isobárica d) isocórica, isobárica e isotérmica Gabarito: b 7. (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 V 0, e o gás estava à pressão p 0 e à temperatura T 0, medida em kelvin. Ao chegar ao pico, porém, Gabriela observa que o volume do balão passa a ser 6/5 p 0 e a temperatura do gás, 9/10 T 0. Com base nessas informações, é correto afirmar que, no pico das Agulhas Negras, a pressão do gás, no interior do balão, é: a) p 0. b) 3/4 p 0. c) 5/6 p 0. d) 9/10 p (UFC-CE) Um gás ideal sofre o processo cíclico mostrado no diagrama PT, conforme figura abaixo. O ciclo é composto pelos processos termodinâmicos ba, cb e ac. Assinale entre as alternativas abaixo aquela que contém o diagrama PV equivalente ao ciclo no diagrama PT. Gabarito: B

5 9. (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. Gabarito: e 10. (Fuvest-SP) Um cilindro contém uma certa massa M 0 de um gás a T 0 = 7 ºC (280 K) e pressão P 0. Ele possui uma válvula de segurança que impede a pressão interna de alcançar valores superiores a P 0. Se essa pressão ultrapassar P 0, parte do gás é liberada para o ambiente. Ao ser aquecido até T = 77 ºC (350 K), a válvula do cilindro libera parte do gás, mantendo a pressão interna no valor P 0. No final do aquecimento, a massa de gás que permanece no cilindro é, aproximadamente, de: a) 1,0 M 0. b) 0,8 M 0. c) 0,7 M 0. d) 0,5 M 0. e) 0,1 M (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:

6 a) 0,1175 atm. b) 0,5875 atm. c) 0,80 atm. d) 1,175 atm. e) 1,33 atm. 12. (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. Gabarito: e 13. (Mackenzie-SP) A tabela a seguir apresenta as características de duas amostras do mesmo gás perfeito. Características Amostra 1 Amostra 2 Pressão (atm) 1,0 0,5 Volume (litros) 10,0 20,0 Massa (g) 4,0 3,0 Temperatura ( C) 27,0

7 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. Gabarito: e 14. (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 pressão de 1, N/m 2. Após rodar por uma hora, a temperatura dos pneus chega a 37 C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado de: a) 1, N/m 2. b) 3, N/m 2. c) 7, N/m 2. d) 8, N/m 2. Gabarito: a 15. (UFPE) Uma panela de pressão com volume interno de 3,0 litros e contendo 1,0 litro de água é levada ao fogo. No equilíbrio térmico, a quantidade de vapor de água que preenche o espaço restante é de 0,2 mol. A válvula de segurança da panela vem ajustada para que a pressão interna não ultrapasse 4,1 atm. Considerando o vapor de água como um gás ideal e desprezando o pequeno volume de água que se transformou em vapor, calcule a temperatura, em 10 2 K, atingida dentro da panela.

8 a) 4,0. b) 4,2. c) 4,5. d) 4,7. e) 5,0. Gabarito: e 16. (UFPE) O volume interno do cilindro de comprimento L = 20 cm, mostrado na figura, é dividido em duas partes por um êmbolo condutor térmico, que pode se mover sem atrito. As partes da esquerda e da direita contêm, respectivamente, um mol e três mols, de um gás ideal. Determine a posição de equilíbrio do êmbolo em relação à extremidade esquerda do cilindro. a) 2,5 cm. b) 5,0 cm. c) 7,5 cm. d) 8,3 cm. e) 9,5 cm. Gabarito: b 17. (UFRGS) Na figura estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidades de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino munido da torneira T, que se encontra fechada. O balão A contém hidrogênio à pressão de 1,6 atmosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial. Considere 1 atm igual a 10 5 N/m 2. Qual é, em N/m 2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio?

9 a) 4, b) 8, c) 1, d) 1, e) 4, (Mackenzie-SP) Utilizando-se de uma bomba pneumática com corpo de volume 0,15 litro, Tiago "enche" um pneu de volume constante e igual a 4,5 litros, ao nível do mar. Após bombear 30 vezes, com a plenitude de volume da bomba, a pressão do ar contido no pneu vai de 1 atm até o valor que ele deseja. Considerando o ar como gás ideal, e que sua temperatura não variou durante o processo, a pressão final do pneu será de: a) 1,5 atm. b) 2,0 atm. c) 2,5 atm. d) 3,0 atm. e) 4,0 atm. Gabarito: b 19. (Ufrn 2002) Manoel estava se preparando para a "pelada" dos sábados, quando notou que a bola de futebol estava vazia. Para resolver essa pequena dificuldade, pegou uma bomba manual e encheu a bola comprimindo rapidamente o êmbolo da bomba. Considerando que - o ar contido na bomba é o sistema termodinâmico; - o ar passa da bomba para o interior da bola após completar cada compressão; podemos afirmar que, numa dada compressão,

10 a) a compressão do ar é um processo reversível. b) o processo de compressão do ar é isotérmico. c) a energia interna do ar aumenta. d) a pressão do ar permanece constante durante o processo. 20. (Vunesp 91) 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 Gabarito: d 21. (Uel 94) Considere as proposições a seguir sobre transformações gasosas. I. Numa expansão isotérmica de um gás perfeito, sua pressão aumenta. II. Numa compressão isobárica de um gás perfeito, sua temperatura absoluta aumenta. III. Numa expansão adiabática de um gás perfeito, sua temperatura absoluta diminui. Pode-se afirmar que apenas a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) II e III são corretas. 22. (Uff 97) O gráfico representa a transformação de um gás ideal que passa do estado I para o estado II e, depois, do estado II para o estado III. Para que o gás passe do estado I para o II, é necessário que se lhe forneçam 100kJ de calor; para que passe do estado II para o III, que se lhe retirem 50kJ de calor. Sabe-se que a pressão do gás no estado I é de 100kPa.

11 Pode-se afirmar que a variação da energia interna do gás ao passar do estado I para o III é igual a: a) zero b) -200 kj c) -50 kj d) -140 kj e) -150 kj Gabarito: e 23. (Uece 99) Uma garrafa hermeticamente fechada contém 1 litro de ar. Ao ser colocada na geladeira, onde a temperatura é de 3 C, o ar interno cedeu 10 calorias até entrar em equilíbrio com o interior da geladeira. Desprezando-se a variação de volume da garrafa, a variação da energia interna desse gás foi: a) - 13 cal b) 13 cal c) - 10 cal d) 10 cal 24. (FMU-SP) Um raio de luz passa no vácuo, onde sua velocidade é m/s, para um líquido, onde a velocidade passa a ser 2, m/s. O índice de refração do líquido é: a) 0,6 b) 1,25 c) 1,5 d) 1,8 e) 7,2 Gabarito: b 25. (Vunesp-SP) A figura mostra a trajetória de um raio de luz que se dirige do ar para uma substância X.

12 Usando a lei de Snell e a tabela dada, é possível concluir que o índice de refração da substância X em relação ao ar é igual a: a) 0,67 b) 0,90 c) 1,17 d) 1,34 e) 1,48 Gabarito: e 26. (Esam-RN) Uma lente delgada convergente tem distância focal igual a 10,0 cm. A distância de um objeto real ao foco objeto da lente é de 20,0 cm. A distância, em centímetros, da imagem ao foco imagem e duas características da imagem são: a) 5,0; real e invertida b) 5,0; real e direta c) 25,0; real e invertida d) 25,0; real e direta e) 25,0; virtual e direta Gabarito: a 27. (PUC-RS) As imagens de objetos reais produzidas por lentes e espelhos podem ser reais ou virtuais. A respeito das imagens virtuais, pode-se afirmar corretamente que: a) são sempre maiores que o objeto b) são sempre menores que o objeto c) podem ser diretas ou invertidas d) são sempre diretas e) são sempre invertidas Gabarito: d