Instituto Montessori - Ponte Nova
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- Maria do Loreto Aline Caiado
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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
a) no vácuo b) nos sólidos c) nos líquidos d) nos gases e) nos fluidos em geral.
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