ROTEIRO PARA RECUPERAÇÃO PARALELA DO 2º TRIMESTRE 2º EM A e B Professor: Armando Física B 1. Objetivo: Retomar os conteúdos e atividades que não foram totalmente compreendidos e assimilados durante o 2º Trimestre. 2. Conteúdo: Aulas 23 e 24 Equação dos gases perfeitos; Aulas 25 e 26 Primeira lei da termodinâmica aplicada a transformações particulares I; Aula 27 e 28 Primeira lei da termodinâmica aplicada a transformações particulares II; Aulas 29 Motores e máquinas térmicas Aulas 30 Rendimentos das máquinas térmicas; 3. Habilidades e competências: H1 - Conhecer a linguagem própria da Física, compreendendo os conceitos e terminologias pertencentes a essa área, além de suas formas de expressão que envolvem, entre outras, tabelas, gráficos e relações matemáticas. H19 - Interpretar causas ou efeitos dos movimentos dos corpos. H23 - Compreender o fenômeno gravitacional, permitindo a análise e interpretação de grandezas tais como a aceleração da gravidade e a força peso, e a compreensão do comportamento dos corpos celestes. H30 - Inferir o valor de variáveis relacionadas ao movimento tais como velocidade, intervalo de tempo, aceleração, distância percorrida, deslocamento, período, frequência, dentre outras, partindo de situaçõesproblema. O roteiro foi montado especialmente para reforçar os conceitos dados em aula. Com os exercícios você deve fixar os seus conhecimentos e encontrar dificuldades que devem ser sanadas com seu professor, plantões de dúvidas, Plataforma Anglo e Plurall. A realização apenas dos exercícios propostos neste roteiro não será suficiente para o seu estudo. Você deve realizar todas as leituras de capítulos propostos nas três etapas deste estudo dirigido e procurar ajuda, caso necessário, para solucionar suas dúvidas. 4. Orientação de estudos Sempre que for possível, faça desenhos, esquemas, diagramas, tabelas, gráficos ou qualquer outro recurso que possa ajudar na visualização de seu objeto de estudo, as circunstâncias e relações envolvidas. Isto se aplica tanto ao estudo do texto quanto à resolução dos exercícios. Refaça os exercícios sozinho, isto é, sem olhar a resposta. Confira os resultados (estes devem estar corrigidos com precisão). Se necessário refaça-os. 1 2º Trimetre Prof. Armando 2018
Para resolver exercícios. a) Leia atentamente toda questão; b) Destaque, separadamente, os dados fornecidos e os pedidos da questão; c) Não avance se não entendeu o enunciado. Quando há compreensão, a resolução dos exercícios se torna mais fácil; d) Os exercícios propostos normalmente seguem uma ordem crescente de dificuldade. Faça todos com atenção; não pule os que acharem difíceis; e) Organize os cálculos com capricho; f) Resolva as expressões por partes e lembre-se de substituir os resultados parciais; g) Após a resolução, verifique se você cumpriu as exigências da questão. h) Nunca se esqueça de escrever a resposta da questão. Para resolver problemas: a ) Leia com atenção, até entendê-los perfeitamente; b) Encontre ligação entre o que é dado e o que é pedido; c) Busque diferentes caminhos para resolvê-los, planejando sua solução através de esquemas, perguntas, fórmulas etc; d) Confira se os dados foram copiados corretamente; e) Efetue os cálculos com a máxima atenção; f) Revise os cálculos, pois a maioria dos erros nos problemas está nas operações; g) Releia a pergunta, para respondê-la adequadamente. Refaça os exercícios do seu livro das aulas previstas em classe, da tarefa mínima e complementar com muita atenção, pois estes exercícios são muito importantes para sua assimilação e avaliação. BOM TRABALHO! 2 2º Trimetre Prof. Armando 2018
Algo a mais: Não esqueça dos exercícios de sala e do caderno de exercícios do anglo. 01. Qual as grandezas que caracterizam um gás? 02. Quais as suas respectivas unidades de medida? 03. Considere um gás ideal, cujas transformações I, II e III são mostradas no diagrama p x V abaixo. Como são chamadas as transformações, I, II e III? 04. O gráfico seguinte estabelece a relação entre a pressão, em atmosferas (atm), a que está sujeito um corpo imerso em água e a profundidade, em metros, a que o corpo se encontra. Sabe-se que, dentro da água, a pressão aumenta 1atm por cada 10m de aumento de profundidade. Analise as afirmações: (I) A pressão e a profundidade são diretamente proporcionais. (II) Se uma pessoa estiver na superfície da água, a pressão exercida sobre ela é de 1 atm. (III) Um navio afundado a 3 800m de profundidade suporta uma pressão de 380 atm. 3 2º Trimetre Prof. Armando 2018
05. Numa experiência, um gás ideal ocupa um volume de 25 litros. Após o equilíbrio, a leitura no manômetro indica 2 atm e no termômetro 27 C. Considerando a constante universal dos gases 0,082 atm.litro/mol.k, qual o número de mols do gás? 06. O CO2 é uma substância que apresenta diversas aplicações, sendo uma das mais conhecidas, sua utilização em extintores de incêndio, no combate ao fogo. Assim, qual o número de moléculas de CO2, contidas em um extintor de 3,0e de capacidade, sob pressão de 4,1 atm e à temperatura de 27ºC? 07. Um cilindro metálico de 41 litros contém argônio (massa de um mol = 40 g) sob pressão de 90 atm à temperatura de 27 C. Calcule a massa de argônio no interior desse cilindro. 08. Diga o nome das transformações que aparecem no quadro abaixo: 09. Um balão meteorológico tem volume de 15m3 no solo sob pressão de 1,0 atm a 27 C. Ao atingir um ponto da atmosfera a 23,0 C sob pressão de 0,50 atm, o volume do balão, em m 3, muda. Qual o novo valor? 4 2º Trimetre Prof. Armando 2018
10. Esta questão apresenta três colunas: a primeira, as transformações gasosas mais usuais; a segunda, os gráficos que as representam, e a terceira, a equação matemática que caracteriza cada uma das transformações. Assinale a alternativa que associa corretamente as colunas da tabela. a) a-ii-2; b-iii-1;c-i-3 b) a-i-2; b-iii-1;c-ii-3 c) a-ii-2; b-i-1;c-iii-3 d) a-ii-1; c-iii-3;b-i-2 e) b-i-3; c-ii-1;a-iii-2 11. A área hachurada da figura nos fornece qual grandeza física? 12. Dos itens citados a seguir, qual é condição obrigatória para que um gás realize trabalho? a) Variação na pressão do gás. b) Variação no volume do gás. c) Variação na temperatura do gás. d) Recebimento de calor do meio externo. 5 2º Trimetre Prof. Armando 2018
e) Ocorrência de uma reação de desintegração nuclear no gás, acompanhada de liberação de energia térmica. 13. Um gás está confinado em um cilindro provido de um pistão. O gás é então aquecido, e o pistão é mantido fixo na posição inicial. Qual é a alternativa errada? a) A pressão do gás aumenta. b) O trabalho realizado pelo gás é cada vez maior. c) A força que o gás exerce no pistão é cada vez maior. d) O gás é mantido num volume constante. e) A energia interna do gás é cada vez maior. 13. Um gás está confinado em um cilindro provido de um pistão. O gás é então aquecido, e o pistão é mantido fixo na posição inicial. Qual é a alternativa errada? a) A pressão do gás aumenta. b) O trabalho realizado pelo gás é cada vez maior. c) A força que o gás exerce no pistão é cada vez maior. d) O gás é mantido num volume constante. e) A energia interna do gás é cada vez maior. 14. Marque a alternativa que descreve a 1.a lei da termodinâmica. a) O aumento de energia interna de um gás é dado pela diferença entre o calor recebido e o trabalho realizado. b) O trabalho realizado é dado pela soma do calor recebido com o aumento de energia interna. c) O calor recebido é dado pela diferença entre o trabalho realizado e o aumento de energia interna. d) Se um sistema realiza trabalho, sua energia interna não se altera. e) Se um sistema recebe trabalho, sua energia interna diminui 6 2º Trimetre Prof. Armando 2018
15. Um gás ideal pode ser levado do estado inicial i para um estado final f por três caminhos a) Qual caminho o gás realiza maior trabalho? b) Em qual percurso a variação da energia interna é maior? 16. Um extintor de incêndio de CO2 é acionado e o gás é liberado para o ambiente. Gás Extintor Analise as asserções que se seguem: A figura ilustra uma expansão volumétrica muito rápida, característica de uma transformação adiabática porque em uma transformação adiabática, a transmissão de calor entre o gás e a vizinhança é muito grande e o trabalho realizado pelo gás é igual à variação da sua energia interna. É correto afirmar que a) as duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da primeira. b) as duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é justificativa correta da primeira. c) a primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. d) a primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. e) a primeira e a segunda asserção são proposições falsas. 7 2º Trimetre Prof. Armando 2018
17. Uma máquina térmica é um sistema no qual existe um fluido operante (normalmente vapor) que recebe um calor QA de uma fonte térmica quente, realiza um trabalho e rejeita a quantidade QB de calor para uma outra fonte, fria. O rendimento dessa máquina é definido pela fração do calor absorvido pelo sistema, que é usado para realização do trabalho. Se a máquina térmica, ao funcionar, obedece ao Ciclo de Carnot (duas isotermas e duas adiabáticas), então ela é denominada Máquina de Carnot e vale a relação: e seu rendimento também pode ser calculado por: Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 1200K e 600K, recebendo 5000J de calor da fonte quente. Calcule: a) O rendimento do motor. b) A quantidade de calor liberada para a fonte fria c) O trabalho realizado pelo motor 18. Uma porção de gás perfeito está confinada por um êmbolo móvel no interior de um cilindro. Ao receber 800 J de calor do meio externo, o êmbolo sobe e o gás realiza um trabalho equivalente a 500J. Aplicando-se a 1ª lei da termodinâmica, determine a variação sofrida pela energia interna desse gás. 8 2º Trimetre Prof. Armando 2018