Colégio FAAT Ensino Fundamental e Médio Lista de exercícios de Física - 4º Bimestre Nome: Ano: 9ºA/B/C Profa. Kelly N.: / /17 OBS: 9 C considerar somente até o exercício 15. (A) CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: A seguir apresenta-se o conteúdo contemplado no programa de recuperação: Termologia: calorimetria. Ondulatória: equação fundamental (Período, frequência e comprimento de onda). Acústica: ondas sonoras e qualidades fisiológicas. (B) EXERCÍCIOS: 1. Um bloco de 600 g de prata, inicialmente a 20 C, é aquecido até 70 C, ao receber 1680 calorias. Determine o calor específico da prata. 2. A massa e o calor específico de cinco amostras de materiais sólidos e homogêneos são fornecidos a seguir. As cinco amostras encontram-se inicialmente à mesma temperatura e recebem quantidades iguais de calor. Qual delas atingirá a maior temperatura? 3. O chamado leite longa vida é pasteurizado pelo processo UHT (Ultra High Temperature), que consiste em aquecer o leite da temperatura ambiente (22 C) até 137 C em apenas 4,0 s, sendo em seguida envasado em embalagem impermeável a luz e a micro-organismos. O calor específico do leite é praticamente igual ao da água, 1,0 cal/g C. Assim, no
aquecimento descrito, que quantidade de calor cada litro (1000 g) de leite precisou receber? Dê sua resposta em quilocalorias (kcal). 4. Uma fonte térmica foi utilizada para o aquecimento de 1,0 L de água (1000 g) da temperatura ambiente (20 C) até o ponto de ebulição (100 C) num intervalo de tempo igual a 1 min 40 s com rendimento de 100%. Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g C, qual o valor da potência dessa fonte? Obs: a potência de uma máquina térmica como a fonte mencionada, pode ser entendida como sendo a razão entre a quantidade de calo fornecida ao sistema pelo intervalo de tempo necessário para essa transmissão de energia. 5. O gráfico abaixo mostra a variação de temperatura em função do tempo de uma massa de água que está sendo aquecida por uma fonte de calor cuja potência é 35 cal/s. Supondo que todo o calor gerado pela fonte seja absorvido pela água, calcule a massa da água, em gramas, que foi aquecida. Dado: calor específico da água: 1,0 cal/g C. 6. O gráfico representa o aquecimento de um bloco de gelo de massa 1,0 kg, inicialmente a 0 C. Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 80 cal/g, responda: qual a quantidade de calor absorvida pelo gelo entre os instantes 0 e 100 s?
7. O gráfico a seguir mostra a curva de aquecimento de certa massa de gelo. Determine a temperatura inicial do gelo (t0) e a temperatura final da água (t1). Dados: calor específico do gelo = 0,50 cal/g C; calor específico da água = 1,0 cal/g C; calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g. 8. Um dos materiais que a artista Gilda Prieto utiliza em suas esculturas é o bronze. Esse material apresenta calor específico igual a 0,09 cal/g C ou seja, necessita-se de 0,09 caloria para se elevar em 1 grau Celsius a temperatura de 1 grama de bronze. Se a escultura apresentada tem uma massa de bronze igual a 300 g para que essa massa aumente sua temperatura em 2 C deve absorver uma quantidade de calor, em calorias, igual a: a) 6 b) 18 c) 27
d) 36 e) 54 9. A temperatura normal do corpo humano é de 36,5 C. Considere uma pessoa de 80 kg de massa e que esteja com febre a uma temperatura de 40 C. Admitindo que o corpo seja feito basicamente de água, podemos dizer que a quantidade de energia, em quilocalorias (kcal), que o corpo dessa pessoa gastou para elevar sua temperatura até este estado febril, deve ser mais próxima de Dado: calor específico da água c = 1,0 cal/g C. a) 200 b) 280 c) 320 d) 360 e) 420 10. Ao se colocar gelo em um copo com água, verifica-se que a água resfria. Esse fenômeno é explicado pelo fato do(a) a) gelo liberar calor para água. b) gelo ceder energia para água. c) água ceder calor para o gelo. d) água absorver energia do gelo. 11. O gráfico mostra como varia a temperatura em função do tempo de aquecimento de um liquido, inicialmente a 20 ºC. A partir da análise desse gráfico, pode-se concluir que o líquido a) entra em ebulição a uma temperatura de 80ºC.
b) inicia a vaporização a uma temperatura de 60ºC. c) transforma-se em gás a uma temperatura de 20ºC. d) permanece como liquido a uma temperatura de 70ºC. 12. Uma barra de alumínio de 400 g recebe 4400 cal de uma fonte de calor. Sabendo que a temperatura inicial do bloco é 20 C e que o calor específico do alumínio é 0,22 cal/g C, podemos afirmar que a temperatura final da barra, em graus Celsius, será a) 10 b) 40 c) 50 d) 70 e) 90 13. O gráfico abaixo representa a temperatura de uma amostra de 100 g de determinado metal, inicialmente no estado sólido, em função da quantidade de calor que ela absorve. Pede-se: a) a temperatura de fusão do metal; b) o calor latente de fusão do metal. 14. Quanto de calor será necessário para transformar 100 g de água a 50 C em vapor d'água a 100 C? Dado: calor específico da água: 1,0 cal/g C e calor latente de vaporização LV = 540 cal/g. 15. Qual é a quantidade de calor necessária para transformar 50 g de gelo a -20 C em água a 30 C? São dados: Calor específico do gelo: 0,50 cal/g C;
Calor específico da água: 1,0 cal/gºc; Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g. 16. Na Copa do Mundo de 2010, a Fifa determinou que nenhum atleta poderia participar sem ter feito uma minuciosa avaliação cardiológica prévia. Um dos testes a ser realizado, no exame ergométrico, era o eletrocardiograma. Nele é feito o registro da variação dos potenciais elétricos gerados pela atividade do coração. Considere a figura que representa parte do eletrocardiograma de um determinado atleta. Sabendo que o pico máximo representa a fase final da diástole, conclui-se que a frequência cardíaca desse atleta é, em batimentos por minuto, a) 60 b) 80 c) 100 d) 120 e) 140 17. Sobre ondas sonoras, considere as seguintes afirmações: I - As ondas sonoras são ondas transversais. II - O eco é um fenômeno relacionado com a reflexão da onda sonora. III - A altura de um som depende da frequência da onda sonora. Está(ão) correta(s) somente: a. I. b. II.
c. III. d. I e II. e. II e III. 18. Um certo submarino, através do seu sonar, emite ondas ultrassônicas de frequência 28 khz, cuja configuração é apresentada na figura abaixo: Em uma missão, estando em repouso, esse submarino detectou um obstáculo à sua frente, medido pelo retorno do sinal do sonar 1,2 segundos após ter sido emitido. Para essa situação, pode-se afirmar que a velocidade da onda sonora nessa água e a distância em que se encontra o obstáculo valem, respectivamente: a) 340 m/s e 460 m. b) 340 m/s e 680 m. c) 340 m/s e 840 m. d) 1400 m/s e 680 m. e) 1400 m/s e 840 m. 19. O eco é um fenômeno que consiste em se escutar um som após a reflexão da onda sonora emitida. Suponha que você e seu amigo encontrem-se separados 60 metros entre si, e ambos a 40 metros de um obstáculo A, perpendicular ao solo, que pode refletir ondas sonoras. Se seu amigo emitir um som, você perceberá que o intervalo de tempo entre o som refletido e o som direto será aproximadamente, em segundos, de Dado: velocidade do som no ar v = 340 m/s
a) 0,12. b) 0,20. c) 0,50. d) 0,80. e) 1,80. 20. Em uma orquestra, uma flauta e um violino emitem sons de mesma altura e de mesma amplitude. Uma pessoa sentada à mesma distância desses instrumentos perceberá sons de: a) frequências e timbres iguais. b) frequências e intensidades iguais. c) mesmo timbre e intensidades diferentes. d) mesma frequência e intensidades diferentes. FORMULÁRIO: CALORIMETRIA: Q m c ΔT Q m L ONDULATÓRIA: v λ f ; f 1 T VELOCIDADE MÉDIA:
ΔS v m Δt GABARITO 1 c = 0,056 cal/g C 11 B 2 B 12 D 3 Q = 115 kcal 13 a) 330 c b) Lf = 6 cal/g 4 P = 800 cal/s 14 Q = 59000 cal 5 m = 70 g 15 Q = 6000 cal 6 Q = 80000 cal 16 D 7 T0 = -80 C e T1 = 40 C 17 E 8 E 18 E 9 B 19 A 10 C 20 B