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1 Lista de Exercícios de Recuperação do 3 Bimestre Instruções gerais: Resolver os exercícios à caneta e em folha de papel almaço ou monobloco (folha de fichário). Copiar os enunciados das questões. Entregar a lista de exercícios no dia da avaliação de recuperação da disciplina. Não se esqueça de colocar nome, número e série. A lista de exercícios vale 2,0 (dois pontos). Capriche e bom trabalho! 1) Uma transformação é dada pelo gráfico abaixo: Qual o trabalho realizado por este gás? 2) 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;

2 c) a temperatura do gás no estado A. 3) Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia que não é transformada em calor passa a realizar trabalho? 4) Qual o rendimento da máquina térmica do exercício anterior? 5) Uma máquina que opera em ciclo de Carnot tem a temperatura de sua fonte quente igual a 330 C e fonte fria à 10 C. Qual é o rendimento dessa máquina? 6) Um recipiente de volume 0,0205 m 3 contém uma massa de 0,640 kg de oxigênio sob pressão de 8,00 x 105 N /m 2. O volume do sistema é dobrado através de um processo termodinâmico isotérmico, como mostra o gráfico da figura. PRESSÂO (X 10 5 /m 2 ) 12 8 A a) Sabendo-se que 4 o oxigênio comporta-se B como um gás ideal de massa molar M = 32 g, calcule a temperatura T do sistema. b) Calcule o valor aproximado do trabalho realizado pelo VOLUME sistema (X entre 10 - os pontos A e B, supondo que a 0, isoterma é uma linha reta nesta região. c) Indique o valor aproximado 2,05 do 4,10 calor.q 6,15 2 m 3 ) 0 absorvido pelo sistema no processo de expansão isotérmica de A para B, justificando sua resposta. 7) Uma empresa de reputação duvidosa anunciou o lançamento de três máquinas térmicas inovadoras, A, B e C, que operam entre as mesmas fontes quente e fria, cujas temperaturas são, respectivamente, 400 K e 300 K. Máquina W(J) por ciclo Q H (J) por ciclo Q F (J)por ciclo A B C Na tabela acima estão apresentados os parâmetros anunciados pela empresa, referentes a um ciclo de operação de cada uma das máquinas. Sabendo-se que W é o trabalho líquido realizado e que QH e QF são, respectivamente, os módulos das quantidades de calor absorvido da fonte quente e rejeitado para a fonte fria, determine: a) o rendimento de uma máquina de Carnot, operando entre as mesmas fontes quente e fria citadas acima. b) a variação da energia interna, em um ciclo, para cada uma das máquinas, de acordo com as especificações anunciadas pela empresa.

3 c) dentre as máquinas citadas, aquela(s) que pode(m) realmente funcionar observadas as especificações citadas. Dentro do espaço abaixo, justifique sua resposta. 8) O gás que circula num compressor de geladeira executa um ciclo termodinâmico no sentido anti-horário como o apresentado na figura abaixo: p (atm) A C 5 B V (dm 3 ) Sabendo que a transformação C é adiabática, RESPONDA: a) Qual o tipo de transformação gasosa sofrida pelo gás e qual o valor do trabalho realizado? b) Qual o trabalho realizado pelo gás durante a transformação B? c) Qual a variação da energia interna sofrida pelo gás em cada ciclo? 9) Muitos estudantes ao observarem uma figura como que se vê a seguir, afirmam que a refração ocorre quando a luz muda de direção de propagação. ANALISE a afirmação mostrando a argumentação matemática. 10) Na figura a seguir x é o eixo principal de um espelho esférico. A B é a imagem conjugada pelo espelho do objeto AB.

4 a) Obtenha na figura a localização do espelho, do seu centro de curvatura e seu foco. b) Considerando cada quadrado da figura com 1 cm de lado, determine a distância focal, a distância do objeto e a distância da imagem. 11) A imagem de uma pessoa situada a 3 m do vértice de um espelho esférico é ampliada de 2 vezes. Determine: a) A distância focal do espelho. b) Baseado na resposta do item anterior, qual o tipo do espelho? Justifique. 12) Um lápis encontra-se na frente de um pequeno espelho plano E, como mostra a figura. O lápis e a imagem estão corretamente representados na alternativa:

5 13) Num dia sem nuvens, ao meio-dia, a sombra projeta no chão por uma esfera de 1,0cm de diâmetro é bem nítida se ela estiver a 10cm do chão. Entretanto, se a esfera estiver a 200cm do chão, sua sombra é muito pouco nítida. Pode-se afirmar que a principal causa do efeito observado é que: a) o Sol é uma fonte extensa de luz. b) o índice de refração do ar depende da temperatura. c) a luz é um fenômeno ondulatório. d) a luz do Sol contém diferentes cores. e) a difusão da luz no ar "borra" a sombra. 14) Dois raios de luz, que se propagam num meio homogêneo e transparente, se interceptam num certo ponto. A partir deste ponto, pode-se afirmar que: a) os raios luminosos se cancelam. b) mudam a direção de propagação. c) continuam se propagando na mesma direção e sentindo que antes. d) se propagam em trajetórias curvas. e) retornam em sentido opostos. 15) Às 18h, uma pessoa olha para o céu e observa que metade da Lua está iluminada pelo Sol. Não se tratando de um eclipse da Lua, então é correto afirmar que a fase da Lua, nesse momento: a) só pode ser quarto crescente b) só pode ser quarto minguante c) só pode ser lua cheia. d) só pode ser lua nova. e) pode ser quarto crescente ou quarto minguante. 16) Em 3 de novembro de 1994, no período da manhã, foi observado, numa faixa ao sul do Brasil, o último eclipse solar total do milênio. Supondo retilínea a trajetória da luz, um eclipse pode ser explicado pela participação de três corpos alinhados: um anteparo, uma fonte e um obstáculo. a) Quais são os três corpos do Sistema Solar envolvidos nesse eclipse? b) Desses três corpos, qual deles faz o papel: De anteparo? De fonte? De obstáculo? 17) Um quadro coberto com uma placa de vidro plano, não pode ser visto tão distintamente quanto outro não coberto, porque o vidro: a) é opaco b) é transparente c) não reflete a luz d) reflete parte da luz e) é uma fonte luminosa 18) A figura a seguir representa um espelho plano, um objeto, 0, sua imagem, I, e cinco observadores em posições distintas, A, B, C, D e E.

6 Entre as posições indicadas, a única da qual o observador poderá ver a imagem I é a posição a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. 19) Um raio de luz r incide sucessivamente em dois espelhos planos E1 e E2, que formam entre si um ângulo de 60, conforme representado no esquema a seguir. Nesse esquema o ângulo α, é igual a: a) 80 b) 70 c) 60 d) 50 e) 40 20) O ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é 72. O ângulo de incidência é: a) 18 b) 24 c) 36 d) 72 e) 144

7 21) Uma criança aproxima-se de um espelho plano com velocidade V, na direção da normal ao espelho. Podemos afirmar que sua imagem: a) Afasta-se do espelho com velocidade V; b) Aproxima-se do espelho com velocidade V; c) Afasta-se do espelho com velocidade 2V; d) Aproxima-se do espelho com velocidade 2V; e) Afasta-se do espelho com velocidade V/2. 22) Quando colocamos um ponto objeto real diante de um espelho plano, a distância entre ele e sua imagem conjugada é 3,20m. Se esse ponto objeto for deslocado em 40cm de encontro ao espelho, sua nova distância em relação à respectiva imagem conjugada, nessa posição final, será: a) 2,40 m b) 2,80 m c) 3,20 m d) 3,60 m e) 4,00 m

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