6ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos EXTRA Física e Química A - 10ºAno

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1 6ª Ficha de Avaliação de Conhecimentos EXTRA Física e Química A - 10ºAno Turma: 10ºA Professora Paula Melo Silva Data: 24 abril 2015 Ano Letivo: 2014/ min 1. Utilizou-se uma resistência de aquecimento, com uma potência de 110 W, para aquecer uma amostra de água de massa 250 g, inicialmente a 20ºC. Verificou-se que, ao fim de 5,0 min de aquecimento, a temperatura da amostra era 32ºC. Determine o rendimento do processo de aquecimento da amostra de água, considereando a capacidade térmica da água 4, J kg -1 ºC O espetro da estrela Rigel apresenta uma risca negra bem definida a um comprimento de onda de 486 nm. Qual das expressões seguintes permite calcular a frequência, f, em Hz, da radiação que, no vácuo tem aquele comprimento de onda? (A) f = 4, , Hz (B) f = 3, Hz 4, (C) f = 486 3, Hz (D) f = 3, Hz O gráfico mostra o espetro da intensidade da radiação emitida por três corpos negros A, B e C a diferentes temperaturas, T1, T2 e T3 respetivamente. A relação entre o comprimento de onda e a temperatura, em unidades do Sistema Internacional é T=2, mk. Página1

2 3.1. Qual dos corpos está a uma temperatura mais elevada? Justifica indicando a lei em que se baseou A partir dos dados do gráfico e do enunciado determine a que temperatura se encontra o corpo B. 4. Procedeu-se ao aquecimento de 0,800 kg de água, usando como combustível gás natural, que, por cada metro cúbico (m 3 ) consumido, fornece uma energia de 4, J. A figura representa o gráfico da temperatura dessa amostra de água em função do volume, V, de gás natural consumido. Determina o rendimento do processo de aquecimento dessa amostra de água. c (capacidade témica da água) = 4, J kg -1 ºC Se s temperatura absoluta da superfície de um corpo negro aumentar 3 vezes a potência emitida por este corpo, sob a forma de radiação térmica, a partir da superficie, aumentará quantas vezes? (A) 9 (B) 27 (C) 3 (D) 81 Página2

3 6. Dois vizinhos desejam isolar uma parede de cada uma das suas casas. Um dos vizinhos, da casa A, vai isolar primiero a sua parede, de comprimento 6 m e largura 2,5 m, utilizando poliuretano (k=0,020 Wm -1 K -1 ) com uma espessura de 106 mm. O vizinho da casa B vai revestir a sua parede, com o mesmo comprimento e largura, de poliestireno (k=0,033 Wm -1 K -1 ) e pretende que em duas horas a perda de calor da sua casa seja igual à do vizinhi. No interior das casas estão 22ºC e no exterior 14ºC Qual deverá ser a espessura do material que o vizinho da casa B vai utilizar para que as suas pretensões sejam concretizadas? 6.2. O poliestireno tem uma condutividade térmica maior que a condutividade térmica do Qual a relação entre a capacidade térmica mássica de ambos os materiais? (A) A capacidade térmica mássica do poliestireno é maior que a capacidade térmica mássica do (B) A capacidade térmica mássica do poliestireno é igual à capacidade térmica mássica do (C) A capacidade térmica mássica do poliestireno é menor que a capacidade térmica mássica do (D) A capacidade térmica mássica do poliestireno é maior ou igual à capacidade térmica mássica do 7. Uma amostra de água de 350 g foi aquecida a partir dos 20ºC até que fica toda no estado de vapor (100 ºC) Calcule toda a energia transferida para a água durante este processo. C(água)=4180 J Kg -1 K -1 LVap (água) = 2, J/kg 7.2. Fornecendo a mesma energia a massas iguais de água líquida e gelo verifica-se que o gelo funde, mas a água não evapora porque (A) A capacidade térmica mássica do gelo é maior que a da água. (B) A capacidade térmica mássica do gelo é menor que a da água. (C) O calor mássico de fusão do gelo é menor que o calor mássico de vaporização da água. (D) O calor mássico de fusão do gelo é maior que o calor mássico de vaporização da água. Página3

4 8. Imagine que, numa plataforma suspensa por dois cabos, se encontrava um caixote de madeira com massa 50 kg. Por acidente, um dos cabos partiu-se e a plataforma ficou com uma inclinação de 20º com a horizontal, conforme esquematizado na figura. Devido a esse acidente, o caixote escorregou, tendo percorrido 6,0 m até ao extremo da plataforma. Admita que o atrito é desprezável Selecione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta. À medida que o caixote escorrega pela plataforma inclinada, a sua energia cinética, e a sua energia potencial gravítica. (A) aumenta... diminui (B) aumenta... aumenta (C) diminui... diminui (D) diminui... aumenta 8.2. Determine o trabalho realizado pelo peso do caixote no seu deslocamento, desde a posição inicial até ao extremo da plataforma. 9. Considere uma sauna em que as toalhas utilizadas são colocadas num cesto, que é arrastado horizontalmente 2,0 m por acção de uma força, de intensidade 45 N, na direcção do movimento. Admitindo que entre o cesto e o solo existe uma força de atrito, de intensidade 40 N, calcule o trabalho realizado pela resultante das forças aplicadas no cesto. 10. Numa escola pretende-se instalar um painel fotovoltaico de modo a fornecer a energia necessária a 6 projectores de 100 W de potência que iluminam a escola durante as 8 horas noturnas no Verão Explica como se obtém energia elétrica a partir da energia solar Qual deverá ser a área do painel se recebe 150 W de energia solar por metro quadrado, convertendo-a em energia elétrica com rendimento de 30%? O tempo de exposição solar é de 12 horas. Página4

5 11. Um caixote de madeira move-se 5 metros na direção horizontal, da esquerda para a direita sob a ação de quatro forças: o peso, a normal, o atrito (de intensidade 5 N) e uma força F que faz um ângulo α com a horizontal e tem de intensidade 100 N. O trabalho total realizado por todas as forças foi de 225 J Qual o ângulo α? Qual a variação da energia cinética ao longo deste percurso? Bom trabalho Jovem Cientista! Página5