COLÉGIO NOSSA SENHORA DA PIEDADE Programa de Recuperação Paralela 2ª Etapa 2014 Disciplina: Física Professor (a): Marcos Vinicius 2ª Série Turma: FG Caro aluno, você está recebendo o conteúdo de recuperação. Faça a lista de exercícios com atenção, ela norteará os seus estudos. Utilize o livro didático adotado pela escola como fonte de estudo. Se necessário, procure outras fontes como apoio (livros didáticos, exercícios além dos propostos, etc.). Considere a recuperação como uma nova oportunidade de aprendizado. Leve o seu trabalho a sério e com disciplina. Dessa forma, com certeza obterá sucesso. Qualquer dúvida procure o professor responsável pela disciplina. Conteúdo Recursos para Estudo / Atividades Dilatação dos sólidos e dos líquidos; Gases Perfeitos; Livro; Caderno.
COLÉGIO NOSSA SENHORA DA PIEDADE Área de Conhecimento: Ciências da Natureza ENSINO MÉDIO Disciplina: Física 2ª Etapa Tipo de Atividade: BLOCO DE RECUPERAÇÃO Professor: Marcos Vinicius Data: 24/09/2014 Nome: 2ª Série Turma: FG Nº Querido (a) aluno (a): Para que se organize melhor siga as orientações abaixo: LEIA com atenção cada questão; PROCURE compreender o que está sendo pedido, para você resolver; ELABORE respostas completas; FAÇA uma letra legível; RELEIA todas as suas respostas antes de entregar ao professor (a). SUCESSO! Professor: Marcos Vinicius QUESTÃO 01: (UCBA) CONSIDERE: P - pressão de uma amostra de gás perfeito V - volume da amostra do gás perfeito n - número de mols contidos na amostra R - constante dos gases perfeitos T - temperatura absoluta da amostra A equação geral dos gases perfeitos (Clapeyron) é: (A) pv = nr T (B) pv n = RT (C) pv = nrt (D) pv = nrt QUESTÃO 02: (Cesgranrio) Um gás ideal passa de um estado A para um estado B conforme indica o esquema abaixo. P (atm) 4 A 1 B 1 2 v ( )
Chamando de T A e T B as temperaturas do gás nos estados A e B, respectivamente, então: (A) T A = T B (B) T A = 2T B (C) T B = 2T A (D) T A = 4T B Gabarito: B QUESTÃO 03: (U. Mackenzie-SP) Um recipiente que contém gás perfeito com pressão de 2,00 atm é momentaneamente aberto, deixando sair 1/4 da massa gasosa contida no seu interior, sem variar a sua temperatura. Nessas condições, a pressão do gás, passa a ser de: (A) 0,50 atm (B) 0,75 atm (C) 1,00 atm (D) 1,50 atm QUESTÃO 04: (ITA-SP) Um recipiente continha inicialmente 10,0 kg de gás sob pressão de 10. 10 6 N/m 2. Uma quantidade m de gás saiu do recipiente sem que a temperatura variasse. Determine m, sabendo que a pressão caiu para 2,5. 10 6 N/m 2. (A) 2,5 kg (B) 5,0 kg (C) 7,5 kg (D) 4,0 kg QUESTÃO 05: (PUC-SP) Uma certa massa de gás sofre transformações de acordo com o gráfico. Sendo a temperatura em A de 1.000 k, as temperaturas em B e C valem, em k, respectivamente: (A) 500 e 250 (B) 750 e 500 (C) 750 e 250 (D) 1.000 e 500 Pressã o 5 4 3 2 1 A B C 0 4 8 Volum e
QUESTÃO 06: (U.Mackenzie-SP) Considere o diagrama onde se apresentam duas isotermas T e T'. As transformações gasosas 1, 2 e 3 são, respectivamente: (A) isobárica, isocórica e isotérmica (B) isobárica, isotérmica e isocórica (C) isotérmica, isocórica e isobárica (D) isocórica, isobárica e isotérmica p(atm) 2, 5 1, 0 3 2 1 T T' 0 2, 2 3, 5 V ( ) Gabarito: B QUESTÃO 07: (UFMG) Gabriela segura um balão com gás hélio durante uma viagem do Rio de Janeiro até o pico das Agulhas Negras. No Rio de Janeiro, o volume do balão era V 0, e o gás estava à pressão p 0 e à temperatura T 0, medida em kelvin. Ao chegar ao pico, porém, Gabriela observa que o volume do balão passa a ser 6/5 p 0 e a temperatura do gás, 9/10 T 0. Com base nessas informações, é correto afirmar que, no pico das Agulhas Negras, a pressão do gás, no interior do balão, é: (A) p 0. (B) 3/4 p 0. (C) 5/6 p 0. (D) 9/10 p 0. Gabarito: B QUESTÃO 08: (UFC-CE) Um gás ideal sofre o processo cíclico mostrado no diagrama PT, conforme figura abaixo. O ciclo é composto pelos processos termodinâmicos ba, cb e ac. Assinale entre as alternativas abaixo aquela que contém o diagrama PV equivalente ao ciclo no diagrama PT.
Gabarito: B QUESTÃO 09: (Mackenzie-SP) Um estudante observa que 15 litros de determinada massa de gás perfeito, à pressão de 8 atm, sofre uma transformação isotérmica na qual seu volume aumenta de um terço. A nova pressão do gás será de: (A) 2 atm. (B) 3 atm. (C) 4 atm. (D) 5 atm. (E) 6 atm. Gabarito: E QUESTÃO 10: (Fuvest-SP) Um cilindro contém uma certa massa M 0 de um gás a T 0 = 7 ºC (280 K) e pressão P 0. Ele possui uma válvula de segurança que impede a pressão interna de alcançar valores superiores a P 0. Se essa pressão ultrapassar P 0, parte do gás é liberada para o ambiente. Ao ser aquecido até T = 77 ºC (350 K), a válvula do cilindro libera parte do gás, mantendo a pressão interna no valor P 0. No final do aquecimento, a massa de gás que permanece no cilindro é, aproximadamente, de: (A) 1,0 M 0. (B) 0,8 M 0. (C) 0,7 M 0. (D) 0,5 M 0. (E) 0,1 M 0.
QUESTÃO 11: (Mackenzie-SP) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão P. A temperatura absoluta do gás é T e a Constante Universal dos Gases Perfeitos é R = 0,082 atm l/mol K. Se esse gás é submetido a uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado a seguir, podemos afirmar que a pressão, no instante em que ele ocupa o volume de 32,8 litros, é: (A) 0,1175 atm. (B) 0,5875 atm. (C) 0,80 atm. (D) 1,175 atm. (E) 1,33 atm. QUESTÃO 12: (Mackenzie-SP) Os pneus de um automóvel foram calibrados, no início de uma viagem, à temperatura de 27 C. Após um longo percurso, o motorista, preocupado com a pressão do ar dos pneus, resolveu medi-la e verificou um aumento de 10% em relação à pressão do início da viagem. Considerando o ar dos pneus como um gás ideal e que o volume praticamente não se alterou, concluímos que sua temperatura nesse instante era: (A) -3 C. (B) 24,3 C. (C) 29,7 C. (D) 33 C. (E) 57 C. Gabarito: E QUESTÃO 13: (Mackenzie-SP) A tabela a seguir apresenta as características de duas amostras do mesmo gás perfeito. Características Amostra 1 Amostra 2 Pressão (atm) 1,0 0,5 Volume (litros) 10,0 20,0 Massa (g) 4,0 3,0 Temperatura ( C) 27,0 O preenchimento correto da lacuna existente para a amostra 2 é: (A) 273,0 C. (B) 227,0 C. (C) 197,0 C. (D) 153,0 C. (E) 127,0 C. Gabarito: E
QUESTÃO 14: (PUC-MG) A pressão do ar no interior dos pneus é recomendada pelo fabricante para a situação em que a borracha está fria. Quando o carro é posto em movimento, os pneus se aquecem, seus volumes têm alterações desprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas dos mesmos. Considere que os pneus de um veículo tenham sido calibrados a 17 C com uma pressão de 1,7. 10 5 N/m 2. Após rodar por uma hora, a temperatura dos pneus chega a 37 C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado de: (A) 1,8. 10 5 N/m 2. (B) 3,7. 10 5 N/m 2. (C) 7,8. 10 4 N/m 2. (D) 8,7. 10 5 N/m 2. Gabarito: A QUESTÃO 15: (UFPE) Uma panela de pressão com volume interno de 3,0 litros e contendo 1,0 litro de água é levada ao fogo. No equilíbrio térmico, a quantidade de vapor de água que preenche o espaço restante é de 0,2 mol. A válvula de segurança da panela vem ajustada para que a pressão interna não ultrapasse 4,1 atm. Considerando o vapor de água como um gás ideal e desprezando o pequeno volume de água que se transformou em vapor, CALCULE a temperatura, em 10 2 K, atingida dentro da panela. (A) 4,0. (B) 4,2. (C) 4,5. (D) 4,7. (E) 5,0. Gabarito: E QUESTÃO 16: (UFPE) O volume interno do cilindro de comprimento L = 20 cm, mostrado na figura, é dividido em duas partes por um êmbolo condutor térmico, que pode se mover sem atrito. As partes da esquerda e da direita contêm, respectivamente, um mol e três mols, de um gás ideal. DETERMINE a posição de equilíbrio do êmbolo em relação à extremidade esquerda do cilindro. (A) 2,5 cm. (B) 5,0 cm. (C) 7,5 cm. (D) 8,3 cm. (E) 9,5 cm. Gabarito: B
QUESTÃO 17: (UFRGS) Na figura estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidades de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino munido da torneira T, que se encontra fechada. O balão A contém hidrogênio à pressão de 1,6 atmosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial. Considere 1 atm igual a 10 5 N/m 2. Qual é, em N/m 2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio? (A) 4,0. 10 4. (B) 8,0. 10 4. (C) 1,2. 10 5. (D) 1,6. 10 5. (E) 4,8. 10 5. QUESTÃO 18: (Mackenzie-SP) Utilizando-se de uma bomba pneumática com corpo de volume 0,15 litro, Tiago "enche" um pneu de volume constante e igual a 4,5 litros, ao nível do mar. Após bombear 30 vezes, com a plenitude de volume da bomba, a pressão do ar contido no pneu vai de 1 atm até o valor que ele deseja. Considerando o ar como gás ideal, e que sua temperatura não variou durante o processo, a pressão final do pneu será de: (A) 1,5 atm. (B) 2,0 atm. (C) 2,5 atm. (D) 3,0 atm. (E) 4,0 atm. Gabarito: B QUESTÃO 19: (Vunesp) A lâmina bimetálica da figura abaixo é feita de cobre ( = 1,4.10-5 ºC -1 ) e de alumínio ( = 2,4.10-5 ºC -1 ). Uma das partes não pode deslizar sobre a outra e o sistema está engastado numa parede. Se na temperatura ambiente (27 ºC) ela é horizontal, a afirmativa correta sobre o comportamento da lâmina ( é o coeficiente de dilatação linear) é: (A) Sempre se curva para baixo quando muda a temperatura. (B) Sempre se curva para cima quando muda a temperatura. (C) Curva-se para baixo se > 27 ºC e para cima de < 27 ºC. (D) Curva-se para cima se > 27 ºC e para baixo se < 27 ºC. (E) Somente se curva se > 27 ºC.
QUESTÃO 20: (Olimpíada Paulista de Física) É muito comum acontecer de, quando copos iguais são empilhados, colocando-se um dentro do outro, dois deles ficarem emperrados, tornando-se difícil separá-los. Considerando o efeito da dilatação térmica, pode-se afirmar que é possível retirar um copo de dentro do outro se: (A) os copos emperrados forem mergulhados em água bem quente. (B) no copo interno for despejada água quente e o copo externo for mergulhado em água bem fria. (C) os copos emperrados forem mergulhados em água bem fria. (D) no copo interno for despejada água fria e o copo externo for mergulhado em água bem quente. (E) não é possível separar os dois copos emperrados considerando o efeito de dilatação térmica. QUESTÃO 21: (Uesb-BA) Um tanque cheio de gasolina de um automóvel, quando exposto ao sol por algum tempo, derrama uma certa quantidade desse combustível. Desse fato, conclui-se que: (A) só a gasolina se dilato. (B) a quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação real. (C) a quantidade de gasolina derramada representa sua dilatação aparente. (D) o tanque dilatou mais que a gasolina. (E) a dilatação aparente da gasolina é igual à dilatação do tanque. QUESTÃO 22: (MACK-SP) Uma placa de aço sofre uma dilatação de 2,4 cm 2, quando aquecida de 100 ºC. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear médio do aço, no intervalo considerado, é 1,2.10-6 ºC -1, podemos afirmar que a área da placa, antes desse aquecimento, era: (A) 200,0 m 2 (B) 100,0 m 2 (C) 2,0 m 2 (D) 1,0 m 2 (E) 0,010 m 2 QUESTÃO 23: (UECE) Uma placa quadrada e homogênea é feita de um material cujo coeficiente superficial de dilatação é 1,6. 10-6 ºC - 1. O acréscimo de temperatura, em graus Celsius, necessário para que a placa tenha um aumento de 10% em sua área é: (A) 80 (B) 160 (C) 375 (D) 625
QUESTÃO 24: (Osec-SP) Duas esferas de cobre, uma oca e outra maciça, possuem raios iguais. Quando submetidas à mesma elevação de temperatura, a dilatação da esfera oca, comparada com a da maciça, é: (A) 1/3 (B) 3/4 (C) 4/3 (D) a mesma (E) n.r.a QUESTÃO 25: (Mackenzie 99) No estudo dos materiais utilizados para a restauração de dentes, os cientistas pesquisam entre outras características o coeficiente de dilatação térmica. Se utilizarmos um material de coeficiente de dilatação térmica inadequado, poderemos provocar sérias lesões ao dente, como uma trinca ou até mesmo sua quebra. Neste caso, para que a restauração seja considerada ideal, o coeficiente de dilatação volumétrica do material de restauração deverá ser: (A) igual ao coeficiente de dilatação volumétrica do dente. (B) maior que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito frios. (C) menor que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito frios. (D) maior que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito quentes. (E) menor que o coeficiente de dilatação volumétrica do dente, se o paciente se alimenta predominantemente com alimentos muito quentes. Gabarito: A QUESTÃO 26: (Unirio 99) Um estudante pôs em prática uma experiência na qual ele pudesse observar alguns conceitos relacionados à "Dilatação Térmica dos Sólidos". Ele utilizou dois objetos: um fino fio de cobre de comprimento 4L, com o qual ele montou um quadrado como mostra a FIGURA I, e uma chapa quadrada, também de cobre, de espessura desprezível e área igual a L 2, como mostra a FIGURA II. Em seguida, o quadrado montado e a chapa, que se encontravam inicialmente à mesma temperatura, foram colocados num forno até que alcançassem o equilíbrio térmico com este. Assim, a razão entre a área da chapa e a área do quadrado formado com o fio de cobre, após o equilíbrio térmico destes com o forno, é: (A) 1 (B) 4 (C) 3 (D) 2 (E) 5 Gabarito: E
QUESTÃO 27. (Ufv 99) A figura a seguir ilustra um arame rígido de aço, cujas extremidades estão distanciadas de "L". Alterando-se sua temperatura, de 293K para 100 C, pode-se afirmar que a distância "L": (A) diminui, pois o arame aumenta de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais próximas. (B) diminui, pois o arame contrai com a diminuição da temperatura. (C) aumenta, pois o arame diminui de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais afastadas. (D) não varia, pois a dilatação linear do arame é compensada pelo aumento do raio "R". (E) aumenta, pois a área do círculo de raio "R" aumenta com a temperatura. Gabarito: A QUESTÃO 28: (Unirio 2000) Um aluno pegou um fina placa metálica e nela recortou um disco de raio r. Em seguida, fez um anel também de raio r com um fio muito fino do mesmo material da placa. Inicialmente, todos os corpos encontravam-se à mesma temperatura e, nessa situação, tanto o disco quanto o anel encaixavam-se perfeitamente no orifício da placa. Em seguida, a placa, o disco e o anel foram colocados dentro de uma geladeira até alcançarem o equilíbrio térmico com ela. Depois de retirar o material da geladeira, o que o aluno pôde observar? (A) Tanto o disco quanto o anel continuam encaixando-se no orifício na placa. (B) O anel encaixa-se no orifício, mas o disco, não. (C) O disco passa pelo orifício, mas o anel, não. (D) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos aumentaram de tamanho. (E) Nem o disco nem o anel se encaixam mais no orifício, pois ambos diminuíram de tamanho. Gabarito: A NSP, 100 anos de MISSÃO na EDUCAÇÃO!