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CURSINHO DOM BOSCO UFMS INVERNO 2007. FÍSICA RONALDINHO.

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1 CURSINHO DOM BOSCO UFMS INVERNO 2007

2 FÍSICA RONALDINHO

3 01) Sobre seus conhecimentos envolvendo Termologia, Calorimetria, Dilatometria e Gasometria, some os valores das alternativas corretas.

4 (01) Qualquer indicação na escala absoluta de temperaturas é sempre superior ao zero absoluto.

5 VERDADEIRO O zero absoluto, ou zero Kelvin (0 K), corresponde à temperatura de -273,15 °C ou °F O zero absoluto é um conceito no qual um corpo não conteria energia alguma

6 (02) Uma tigela de alumínio com 180g de massa contém 90g de água a 0°C em equilíbrio térmico. Fornecendo-se calor igual a 18 kcal ao sistema eleva-se a temperatura deste a 100°C, iniciando-se a ebulição ( dado calor específico do alumínio = 0,2 cal/g°C). Nestas circunstâncias, a massa de água que se vaporiza é 20 g

7 O conjunto recebeu calorias Este calor será usado para aquecimento da água e da tigela. Sabemos que a água somente poderá ser vaporizada quando sua temperatura atingir 100 ºC e ainda receber calor. A água e a tigela então, atingem 100 ºC e a quantidade de calor que sobrar será usado pela água para o processo de vaporização.

8 Então: Água aquecendo de 0 a 100 ºC Q = m.c.ΔӨ Q = 90.1.(100 – 0) Q = calorias

9 e ainda tigela de alumínio aquecendo até 100 ºC Q = m.c.ΔӨ Q = 180.0,2.(100 – 0) Q = Q = 3600 calorias

10 Podemos perceber que foram usados calorias calorias = calorias

11 Ou seja, ainda restam calorias, que serão destinados à vaporização da água. Lvaporização água = 540 calorias/grama Q = m.L(vaporização) 5400 = m.540 m = 10 gramas

12 02) FALSO

13 (04) Ao nível do mar, a água ferve a 100°C e congela a 0°C. Em Guaramiranga, cidade localizada a cerca de 1000 m de altitude a água congela acima de 0°C e ferve abaixo de 100°C.

14 04) VERDADEIRO

15 (08) A quantidade de calor necessária para aquecer uma certa massa de água de 0°C a 5°C é igual à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma mesma massa de gelo de 0°C a 5°C.

16 08) FALSO CALOR ESPECÍFICO: QUANTIDADE DE CALOR QUE É CEDIDO OU RETIRADO DE 1 GRAMA DE MASSA, PARA QUE OCORRA VARIAÇÃO DE TEMPERATURA DE 1ºC. CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA: GELO: 0,5 cal/g.ºC LÍQUIDO : 1 cal/g.ºC

17 (16) Misturando-se água a 10°C com gelo a 0°C, a temperatura final de equilíbrio térmico será sempre menor que 10°C e maior que 0°C.

18 16) FALSO A temperatura final obtida dependerá, também, da massa dos integrantes do processo. Poderemos ter, por exemplo, como sistema final uma mistura de gelo e água, com temperatura igual a 0 ºC

19 (32) Corpos de massas e materiais diferentes podem ter capacidades térmicas iguais

20 32) VERDADEIRO Por exemplo água C=m.c C=100g.1cal/g.ºC C=100 cal/ºC Gelo C=m.c C=200g. 0,5cal/g.ºC C=100 cal/ºC

21 (64) Com o objetivo de melhorar de uma contusão, um atleta envolve sua coxa com uma bolsa com 500 g de água gelada a 0 °C. Depois de transcorridos 30 min, a temperatura da bolsa de água atinge 18 °C. Supondo que todo o calor absorvido pela água veio da coxa do atleta, a perda média de calor por unidade de tempo, 3 cal/s

22 A água elevou sua temperatura de 0 para 18 ºC recebendo quanto de calor? Q = m.c.ΔӨ Q = (18 – 0) Q = calorias recebidas em 30 minutos

23 E por segundo, quanto de calor foi cedido pela coxa para a água? Regra de três: 30 minutos = segundos água cedeu calorias Em 1 segundo a água cedeu x calorias x = 5 calorias/segundo

24 64) FALSO

25 CORRETAS: SOMATÓRIO DAS CORRETAS 37

26 SEGUNDA QUESTÃO Sobre seus conhecimentos envolvendo Termologia, Calorimetria, Dilatometria e Gasometria, some os valores das alternativas corretas.

27 (01) Experimentalmente, verifica-se que o período de oscilação de um pêndulo aumenta com o aumento do comprimento deste. Considere um relógio de pêndulo, feito de material de alto coeficiente de dilatação linear, calibrado à temperatura de 20 °C. Esse relógio irá atrasar quando estiver em um ambiente cuja temperatura é de 40 °C.

28 PERÍODO DE OSCILAÇÃO DE UM PÊNDULO T = 2¶. L / g Como com o aumento da temperatura o comprimento L do pêndulo aumentará, o valor da raiz quadrada também aumentará e consequentemente o período de oscilação também. Ou seja, o tempo será marcado de forma mais demorada pelo relógio, que atrasará.

29 01) VERDADEIRA

30 (02) Experimentalmente, verifica-se que o período de oscilação de um pêndulo aumenta com o aumento do comprimento deste. Considere um relógio de pêndulo, feito de material de alto coeficiente de dilatação linear, calibrado à temperatura de 20 °C. Esse relógio irá adiantar quando estiver em um ambiente cuja temperatura é de 40 °C

31 02) FALSO Seguindo a resolução anterior

32 OBSERVE ESTA FIGURA ela refere-se à próxima alternativa

33 (04) A figura anterior 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" diminui, pois o arame aumenta de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais próximas

34 293 Kelvin = 20 ºC e de 20 ºC para 100 ºC temos aumento de temperatura e dilatação do fio, e a distância "L aumenta, pois a área do círculo de raio "R" aumenta com a temperatura.

35 04) FALSO

36 (08) Os agasalhos de lã dificultam a perda de energia (na forma de calor) do corpo humano para o ambiente, devido ao fato de o ar aprisionado entre suas fibras ser um bom isolante térmico

37 08) VERDADEIRO

38 (16) estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas plásticas transparentes que fazem, entre outras coisas, com que a temperatura interna seja superior à externa. Isso se dá porque as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às radiações infravermelhas.

39 16) VERDADEIRO

40 (32) No interior de um calorímetro ideal, contendo inicialmente 400 g de gelo à temperatura de -20 °C, são colocados 500 g de água à temperatura de 90 °C. Considere-se que o calor específico do gelo é 0,5 cal/g °C e que o calor latente de solidificação da água é -80 cal/g. A temperatura final de equilíbrio no interior do calorímetro é de 7,1 °C

41 ÁGUA ESFRIANDO ATÉ 0 ºC Q = m.c.ΔӨ Q = (0 -90) Q = calorias

42 GELO RECEBE calorias 1ª tentativa Gelo aquecer de -20 a 0 ºC Q = m.c.ΔӨ Q = 400.0,5.(0 – (-20)) Q = Q = 4000 calorias

43 Sobram ainda calorias 2ª tentativa Fusão do gelo Q = m.L fusão Q = Q = calorias Sobram ainda calorias

44 Agora temos na panela 900g de água a 0 ºC e calorias disponíveis ainda (que aquecerão toda a nova massa de água formada) Q = m.c.ΔӨ = (Tf – 0) Tf= 10 ºC

45 32) FALSO

46 (64) Como conseqüência da compressão adiabática sofrida por um gás, pode-se afirmar que a densidade do gás aumenta, e sua temperatura diminui

47 Adiabática: sem troca de calor com o meio. A compressão (redução do volume) causa aumento de densidade, pressão e de temperatura.

48 64) FALSO

49 CORRETAS SOMATÓRIO DAS CORRETAS 25

50 BOA SORTE!! QUE JESUS SEJA SUA DOSE DIÁRIA DE FELICIDADE!!!

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