Colégio Santa Dorotéia Área de Ciências da Natureza Disciplina: Física Ano: 2º - Ensino Médio Professor: Marcelo Caldas Chaves

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1 Colégio Santa Dorotéia Área de Ciências da Natureza Disciplina: Ano: 2º - Ensino Médio Professor: Marcelo Caldas Chaves Atividades para Estudos Autônomos Data: 3 / 4 / 2019 Aluno(a): N o : Turma: QUESTÃO 1 - (Fuvest SP/ Modificada) No início do século XX, Pierre Curie e colaboradores, em uma experiência para determinar características do recém-descoberto elemento químico rádio, colocaram uma pequena quantidade desse material em um calorímetro e verificaram que 1,30 grama de água líquida ia do ponto de congelamento ao ponto de ebulição em uma hora. DETERMINE a potência média liberada pelo rádio nesse período de tempo. Note e adote: Temperatura de congelamento da água: 0ºC/Temperatura de ebulição da água: 100 ºC Considere que toda a energia emitida pelo rádio foi absorvida pela água e empregada exclusivamente para elevar sua temperatura. QUESTÃO 2 - (UEFS BA/ Modificada) A calorimetria analisa os problemas enfrentados na troca de calor em sistemas de temperaturas diversas no interior de recipientes isolados, ou não, do meio exterior. Considere um calorímetro, de capacidade térmica desconhecida, contendo 200,0g de água a 20 ºC, cujo calor específico é igual a 1,0cal/g ºC. Um bloco de massa igual a 1,0 kg feito de um material cujo calor específico é igual a 0,25cal/g ºC está a uma temperatura de 50 ºC e é colocado no interior do calorímetro com água. Considerando que, após o equilíbrio térmico, o conjunto atingiu a temperatura final de 30 ºC, CALCULE a capacidade térmica do calorímetro. QUESTÃO 3 - (UEM PR/2017 Modificada) Um cubo de 100g de certa substância recebe calor de uma fonte térmica numa taxa constante de 5 cal/s (desconsidere perdas de calor para o ambiente). Durante 180s, a temperatura da substância cresce linearmente com o tempo, de 20 ºC para 60 ºC. a) DETERMINE a quantidade de calor, Q, fornecida pela fonte térmica após 90 segundos. b) CALCULE o calor específico da substância. QUESTÃO 4 - (MCC) A chama de um fogão (veja imagem ao lado) consome 6 gramas de gás liquefeito de petróleo (GLP) por minuto, liberando energia de J. Suponha que 2 1 dessa energia seja transferida para 1 litro de água que foi colocada acima da chama em uma panela. Qual foi a variação de temperatura da água após 1 minuto de aquecimento? Colégio Santa Dorotéia - 1

2 QUESTÃO 5 - (Unesp) Um tanque de gasolina de automóvel tem um volume máximo recomendado, a fim de evitar que, com o aumento da temperatura, vaze gasolina pelo ladrão. Considere que o tanque seja feito de aço inoxidável e tenha um volume máximo de 50L. CALCULE o volume de gasolina que sairia pelo ladrão caso o tanque estivesse totalmente cheio e sua temperatura subisse 20 ºC. Note e adote: ,1x 10 º C e gasolina aço 1,1x 10-5 º C -1 QUESTÃO 6 - (Unicamp Modificada) O Parque Güell em Barcelona é um dos mais impressionantes parques públicos do mundo e representa uma das obras mais marcantes do arquiteto Antoni Gaudí. Em sua obra, Gaudí utilizou um número imenso de azulejos coloridos. a) Considere que, no Parque Güell, existe um número N = 2, de azulejos cujas faces estão perfeitamente perpendiculares à direção da radiação solar quando o sol está a pino na cidade de Barcelona. Nessa situação, a intensidade da radiação solar no local é I = W/m 2. Cada azulejo tem dimensões 20cm x 20cm. CALCULE a energia solar que incide sobre a área total desses azulejos durante um tempo t = 60s. b) Uma das esculturas mais emblemáticas do parque Güell tem a forma de um réptil multicolorido conhecido como El Drac, que se converteu em um dos símbolos da cidade de Barcelona. Considere que a escultura absorva, em um dia ensolarado, uma quantidade de calor Q = kj. Considerando que a massa da escultura é m = 500kg e seu calor específico é c = 600J/(kg.K), CALCULE a variação de temperatura, em ºC, sofrida pela escultura, desprezando as perdas de calor para o ambiente. QUESTÃO 7 Ao se elevar a temperatura de uma substância, ocorre um aumento de seu volume. Considerando que a temperatura da água é aumentada de 0 ºC a 4 ºC, DESCREVA o que ocorrerá com o volume e com a densidade da água. QUESTÃO 8 - (IFPE/2017) Pernambuco registrou, em 2015, um recorde na temperatura após dezessete anos. O estado atingiu a média máxima de 31 C, segundo a Agência Pernambucana de Águas e Clima (APAC). A falta de chuvas desse ano só foi pior em 1998 quando foi registrada a pior seca dos últimos 50 anos, provocada pelo fenômeno "El Niño", que reduziu a níveis críticos os reservatórios e impôs o racionamento de água. Novembro foi o mês mais quente de 2015, aponta a APAC. Dos municípios que atingiram as temperaturas mais altas esse ano, Águas Belas, no Agreste, aparece em primeiro lugar com média máxima de 42 C (Disponível em: <g1.com.br>). Quais as temperaturas médias máximas, expressas em Kelvin e em Fahrenheit para Pernambuco e para Águas Belas, ambas em 2015? Colégio Santa Dorotéia - 2

3 QUESTÃO 9 (MCC) Uma das paixões de Leonel Messi, jogador do Barcelona, é o chimarrão. Em um recipiente denominado cuia (veja a imagem da questão) coloca-se a erva mate e, em seguida, é adicionado água quente. Considere que 50 gramas de erva-mate e a cuia estejam inicialmente a 20 ºC. São adicionados 200 gramas de água quente, a 70 ºC e, após alguns segundos, a cuia, erva e água atingem o equilíbrio térmico. DETERMINE a temperatura final do chimarrão. Disponível em: < com.br/uploads/noticias/796/ _> Dados: Capacidade térmica da cuia = 50 cal/ºc Calor específico da erva mate = 0,6 cal/gºc. QUESTÃO 10 Em uma indústria metalúrgica um bloco metálico, cuja massa é de 100kg, foi aquecido de 20 ºC até 420 ºC durante 7 minutos. Devido ao aquecimento, seu volume aumentou 0,50%. Se o calor específico do metal é 0,10kcal/kg.ºC, RESPONDA: a) Qual a potência da fonte térmica que aqueceu o bloco? DÊ sua resposta em Watts. b) Qual o coeficiente de dilatação linear desse metal, em ºC 1? Colégio Santa Dorotéia - 3

4 GABARITO QUESTÃO 1 QUESTÃO 2 QUESTÃO 3 Colégio Santa Dorotéia - 4

5 QUESTÃO 4 QUESTÃO 5 QUESTÃO 6 Colégio Santa Dorotéia - 5

6 QUESTÃO 7 QUESTÃO 8 QUESTÃO 9 QUESTÃO 10 Colégio Santa Dorotéia - 6