Prof. Vasco Vasconcelos

Transcrição

1 1 o TC de Revisão Enem 2011 Prof. Vasco Vasconcelos 01. Cotidianamente, durante a execução de algumas brincadeiras, que cientificamente, poderiam ser encaradas como verdadeiros experimentos, chegamos a conclusões que uma simples fórmula sem um contexto, dificilmente conseguiria alcançar. É muito comum vermos crianças brincando de respirar dentro d água, fazendo uso de um canudinho, no papel de snorkel(um respirador).porém, a curiosidade que é a mãe das descobertas, nos leva à investigação e à fixação de conceitos. Com um canudinho de plástico, desses usado em lanchonetes (comprimento de aproximadamente 20 cm) é fácil respirar. Porém, ao tentarmos fazer isso com uma mangueira ou com canudos encaixados um no outro, com um comprimento maior que esses 20 cm, mesmo para alguém em boa forma física é impossível respirar (por expansão da caixa torácica) se a diferença de pressão entre o meio for maior que um vigésimo de atm. Esse fato é geralmente desconhecido pela maioria das pessoas. É um fato fisiológico, e curioso. A partir dos dados do texto, calcule a profundidade máxima h, aproximada e em cm, na qual um mergulhador pode respirar por meio dessa mangueira, cuja extremidade superior é mantida fora da água, sendo dados os valores :d água =10 3 kg/m 3, g=10m/s 2 e 1 atm = 10 5 Pa). A) 25 B) 35 C) 50 D) 70 E) 90 Solução: P-P 0 =d.g.h 0, N/m 2 =10 3 kg/m 3.10m/s 2.h h=0,5m h=50cm 02. Leia o texto a seguir: Em condições normais, de não ocorrência do fenômeno El Nino, os ventos sopram sobre o oceano Pacífico em direção ao oeste. Esses ventos forçam as águas quentes superficiais em direção ao Pacífico Ocidental, de tal modo que a temperatura do mar é cerca de 8ºC maior na região ocidental, tornando-se mais fria próximo à costa da América do Sul, devido à ascensão de águas mais frias oriundas das profundezas do oceano. Essa água fria é rica em nutrientes, permitindo altos níveis de produtividade primária, ecossistemas marinhos diversificados e grande piscosidade. O deslocamento da fonte de calor correspondente às águas mais quentes em direção ao leste resulta em grandes mudanças na circulação da atmosfera global. Isso provoca mudanças no clima em regiões bem afastadas do Pacífico Tropical. Sabe-se que cada 1 grama de água perde, aproximadamente, 4,2J de energia térmica, ao esfriar de 1ºC. Considere que 1 tonelada de água marinha seja empurrada pelos ventos oceânicos em direção ao Pacífico Ocidental. Suponha que, ao atingir essa região, essa massa de água seja resfriada até que sua temperatura atinja o mesmo valor referente às águas da porção

2 oriental. Nesse processo, essa porção de água transferiria ao ambiente uma quantidade de energia térmica aproximada de: A) 33,6J B) 33, J C) 42, J D) 42, J E) 80, J Solução: De acordo com o texto, para atingir a mesma temperatura da porção oriental, as águas na porção ocidental do oceano Pacífico devem sofrer um resfriamento de 8ºC. A massa de 1 tonelada de água corresponde a 1000kg. Ou seja, g = 10 6 g. De acordo com os dados fornecidos (cada 1g de água, ao resfriar de 1 ºC, perde 4,2J), a quantidade de energia térmica que a água transfere para o ambiente é: E = ,2 ou seja: E = 33, J. Opção correta:b 03. Depois do ar, a água é a substância que nos é mais familiar e talvez seja a mais peculiar encontrada na Terra. Além de ser o único composto mineral do planeta que é encontrado no estado líquido, apresenta outras características surpreendentes. Uma delas é o seu comportamento durante a solidificação, pois é uma das únicas substâncias em que, na ocorrência desse fenômeno, o sólido formado (gelo) flutua sobre o líquido enquanto, para a grande maioria das substâncias, o sólido formado precipita e fica

3 recoberto pelo líquido ainda não solidificado. Quando numa dada região a temperatura do ar atinge valores muito abaixo de 0 C (por exemplo, 20 C, 30 C, ), esse comportamento peculiar da água durante a solidificação, pelo menos indiretamente, é responsável pelo(a): A) manutenção do ph da água dos mares, rios e lagos da região. B) manutenção da concentração de NaCl na água dos mares, rios e lagos da região. C) aumento da capacidade térmica da água dos mares, rios e lagos da região. D) precipitação de cátions de metais pesados que contaminam a água dos mares, rios e lagos da região. E) manutenção da vida dos seres aquáticos dos mares, rios e lagos da região. Solução: Como a temperatura do ar está abaixo de 0 C, há solidificação da água dos mares, rios e lagos, porém o gelo formado, sendo menos denso que a água, irá flutuar, constituindo uma camada na superfície dos mesmos. O gelo é um isolante térmico, e devido a essa característica essa camada impede que a temperatura da água abaixo da camada de gelo atinja valores muito baixos, que provocariam a morte dos peixes e demais seres aquáticos da região. Opção correta: E 04. O Brasil possui 13,7% da água doce do planeta. O estado de São Paulo possui apenas 1,6% da água doce brasileira. O uso racional da água é uma necessidade e pode ser atingido por meio de medidas simples tomadas pelos cidadãos. Por exemplo, se todos os habitantes da região metropolitana de São Paulo deixarem de usar o vaso sanitário como lixeira, evitando acionar a válvula de descarga uma vez por dia, a economia diária será de aproximadamente 160 milhões de litros de água. Certamente, parte dessa água no ambiente irá passar ao estado de vapor, e sabe-se que, quando isso acontece, cada grama de água necessita absorver cerca de 540cal de energia térmica. Suponha que metade dessa água economizada por dia pela população da Grande São Paulo passe ao estado de vapor. Assinale a alternativa que indica, aproximadamente, a quantidade de energia térmica que a água absorverá do ambiente nesse processo. (Dado: densidade da água 1kg/L) A) 4 x 10 6 cal B) 4 x10 9 cal C) 4 x cal D) 4 x cal E) 4 x cal Solução: Opção correta: d

4 05.(UFF-2011) O sifão é um instrumento usado para a retirada de água de lugares de difícil acesso. Como mostra a figura a seguir, seu funcionamento se baseia no fato de que, quando o tubo que liga os recipientes A e B está cheio, há uma diferença de pressão hidrostática entre os pontos P e Q, o que provoca um fluxo de água de A para B. Essa diferença de pressão depende da seguinte característica do nosso planeta: A) pressão atmosférica. B) aceleração da gravidade local. C) temperatura da superfície. D) densidade da atmosfera. E) velocidade de rotação do planeta. Solução:A diferença de pressão hidrostática ( P) entre dois pontos de desnível h, para um líquido de densidade d liq, é dada pelo teorema de Stevin --- P = d liq.g.h --- assim,, essa diferença só depende da densidade do líquido, do desnível e da gravidade local Opção correta: B 06.(UNICAMP-SP-011) O vazamento de petróleo no Golfo do México, em abril de 2010, foi considerado o pior da história dos EUA. O vazamento causou o aparecimento de uma extensa mancha de óleo na superfície do oceano, ameaçando a fauna e a flora da região. Estima-se que o vazamento foi da ordem de 800 milhões de litros de petróleo em cerca de 100 dias. Quando uma reserva submarina de petróleo é atingida por uma broca de perfuração, o petróleo tende a escoar para cima na tubulação como consequência da diferença de pressão, P, entre a reserva e a superfície. Para uma reserva de petróleo que está a uma profundidade de 2000 m e dado g = 10 m/s 2, o menor valor de P para que o petróleo de densidade d= 0,90 g/cm 3 forme uma coluna que alcance a superfície é de A) 1, Pa. B) 1, Pa. C) 2, Pa. D) 2, Pa. E) 1,8x10 4 Pa Solução: Sendo h = m e g = 10 m/s 2 ; d = 0,9 g/cm 3 = 9 x 10 2 kg/m 3 Pelo teorema de Stevin, temos: P = d g h = 9 x10 2 x 10 x 2 x 10 3 = 180 x 10 5 P = 1,8 x 10 7 Pa. Opção correta: B 07.(UNESP- 2008) Para que se administre medicamento via endovenosa, o frasco deve ser colocado a uma certa altura acima do ponto de aplicação no paciente. O frasco fica suspenso em um suporte vertical com pontos de fixação de altura variável e se conecta ao paciente por um cateter, por onde desce o medicamento.

5 A pressão na superfície livre é a pressão atmosférica; no ponto de aplicação no paciente, a pressão deve ter um valor maior do que a atmosférica. Considere que dois medicamentos diferentes precisam ser administrados. O frasco do primeiro foi colocado em uma posição tal que a superfície livre do líquido encontra-se a uma altura h do ponto de aplicação. Para aplicação do segundo medicamento, de massa específica 1,2 vezes maior que a do anterior, a altura de fixação do frasco deve ser outra. Tomando h como referência, para a aplicação do segundo medicamento deve - se : A) diminuir a altura de h/5. B) diminuir a altura de h/6. C) aumentar a altura de h/5. D) aumentar a altura de 2h/5. E) aumentar a altura de h/6. Solução: P 1 =ρ.g.h P 2 =1,2ρ.g.h P 1 /P 2 =ρ.g.h/1,2ρ.g.h P 1 =P 2 =P 1= ρ.g.h/1,2ρ.g.h h =1/1,2h10/12h=5/6h h 5/6h=(6h 5h)/6=h/6 diminuir de h/6. Opção correta: B 08. (Enem-2001) Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de energia elétrica foi reduzido para 300kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico, e se nela há um único chuveiro de 5000W, pode-se concluir que o banho diário de cada morador passou a ter uma duração média, em minutos, de A) 2,5. B) 5,0. C) 7,5. D) 10,0. E) 12,0. Solução: energia 0,25x300kwh P = 5kw t 15 horas t = t = Como são quatro moradores e considerando que cada um deles tome um banho por dia teremos 4 x 30 = 120 banhos mensais. Tempo por banho: 15x60min t = = 7,5min Opção correta: c (Ufop 2010) Um eletricista inexperiente foi incumbido da tarefa de projetar parte de um circuito elétrico de um carro. Sabe-se que, na maioria dos carros, a alimentação elétrica é realizada por uma bateria (fonte ideal) cuja voltagem é de 12 V. O circuito

6 hipotético projetado pelo profissional é o mostrado na figura abaixo, onde R 1 representa a luz de ré, R 2 o farol e R 3 o ar-condicionado do veículo. O fio escolhido para construir o circuito suporta no máximo 1,4 A de corrente. Com base no seu conhecimento de eletricidade e nas informações dadas, assinale a opção correta (dados: R 1 = 12 Ω, R 2 = 4 Ω e R 3 = 120 Ω ). A) Como a resistência do ar-condicionado (R 3 ) apresenta um valor dez vezes maior do que a da luz de ré (R 1 ), a corrente sobre R 1 será dez vezes menor. B) Quando a luz de ré (R 1 ) e o ar-condicionado (R 3 ) estiverem ligados, o fio não suportará a corrente elétrica I e se romperá. C) Como a resistência do ar-condicionado (R 3 ) apresenta um valor dez vezes maior do que a da luz de ré (R 1 ), a diferença de potencial sobre R 1 será dez vezes maior. D) Quando a luz de ré (R 1 ) e o farol (R 2 ) estiverem ligados, o fio não suportará a corrente elétrica I e se romperá. E) Quando a luz de ré (R 1 ), o farol (R 2 ) e o ar-condicionado (R 3 ) estiverem ligados, o fio suportará a corrente elétrica I e o circuito funcionará normalmente. Solução: Sendo E = 12 V, e os resistores ligados em paralelo, calculemos a corrente em cada equipamento: E 12 i1 = = = 1 A. R1 12 E E 12 i = i2 = = = 3 A. R R2 4 E 12 i3 = = = 0,1 A. R3 120 Quando a luz de ré e o farol estiverem ligados, a corrente é I = 4 A; o fio não suportará essa corrente e se romperá. Opção correta: D 10.(Puccamp 2010) Hoje, ninguém consegue imaginar uma residência sem eletrodomésticos (aparelho de TV, aparelho de som, geladeira, máquina de lavar roupa, máquina de lavar louça, etc). Uma enceradeira possui força contra-eletromotriz de 100 V. Quando ligada a uma tomada de 120 V ela dissipa uma potência total de 40 W. Nestas condições, a resistência interna da enceradeira, em ohms, vale A) 2,0 B) 3,0 C) 5,0 D) 10 E) 20

7 Solução: A figura mostra o circuito da enceradeira. A dissipação se dá na resistência interna da enceradeira. ( V) 2 ( ) P = 40 = r = = 10ohms. Opção correta: d r r 40