a) a Lua e as estrelas. b) somente a Lua. c) somente as estrelas. d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do sistema solar.

Transcrição

1 1) dmita que o Sol subitamente "morresse", ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. Vinte e quatro horas após, um eventual sobrevivente, olhando para o céu, sem nuvens veria: a) a Lua e as estrelas. b) somente a Lua. c) somente as estrelas. d) uma completa escuridão. e) somente os planetas do sistema solar. Resp: a) a Lua e as estrelas F: luz não possui luz própria, apenas refletindo a luz proveniente do Sol. Portanto, se o Sol apagasse, a Luz não poderia ser vista. b) somente a Lua F: om relação à luz seria verdadeira a afirmativa, mas existem outros corpos celestes que emitem luz e, assim, não dependem da luz solar. c) somente as estrelas V: s estrelas possuem luz própria. d) uma completa escuridão F: Só haveria completa escuridão se não existissem as estrelas. e) somente os planetas do sistema solar F: Os planetas refletem a luz originada no Sol. 2) Uma poça d'água sobre o chão, exposta ao Sol, seca depois de algum tempo. ssinale a afirmativa que melhor explica esse fenômeno. a) lgumas moléculas de água da poça têm energia suficiente para passar para o estado gasoso, mesmo sendo a temperatura da poça inferior á temperatura de ebulição da água. b) s moléculas de H 2 O na poça são dissociadas pela energia solar e a água se transforma em hidrogênio a oxigênio. c) temperatura da superfície da poça é a temperatura de ebulição da água; assim, essa passa gradualmente para o estado gasoso. d) O sol aquece o chão a esse, por sua vez, aquece a água até o ponto de ebulição. Resp: a) V: través da energia recebida por convecção e radiação, e de choques com outras moléculas, algumas delas adquirem energia suficiente para escapar vencer a ligação entre elas e ser lançada para fora. b) F: energia necessária para a dissociação da molécula de água em seus elementos componentes é muito maior do que a que é fornecida pela radiação solar do ambiente. c) F: água não está em ebulição quando se encontra à temperatura ambiente. Se estivesse, ou a pressão seria muito baixa ou a temperatura muito alta. Em ambos os casos não poderíamos viver em tais ambientes. d) F: O sol aquece a água até a temperatura ambiente, no máximo. 3) Um recipiente, de capacidade térmica desprezível, contém 200 g de álcool a 28. Quantas calorias devem ser fornecidas para vaporizar completamente o álcool? a) 6, b) 9, c) 4, d) 4, e) 1, Dados: alor específico do álcool: 0,60 cal/g Ponto de ebulição do álcool : 78 alor latente de vaporização do álcool: 205 cal/g Resp. 4,7 10 4

2 m = 200 g T0 = 28 Tf = 78 O processo se dá em duas fases: primeiro é preciso fornecer calor para o álcool chegar ao seu ponto de ebulição. Depois é necessário fornecer calor para que todo o material fique em ebulição até evaporar totalmente. Q = Q(aquecimento) + Q(ebulição) Q = m.c.t + m.cv = m.(c.t + cv) T = Tf T0 = = 50 cal cal Q 200 g 0, Q 4 g. g 4,7 10 cal 4) Enche-se uma seringa com pequena quantidade de água destilada a uma temperatura um pouco abaixo da temperatura de ebulição. Fechando o bico, como mostra a figura, e puxando rapidamente o êmbolo, verifica-se que a água entra em ebulição durante alguns instantes (veja figura ). Podemos explicar este fenômeno considerando que: a) na água há sempre ar dissolvido e a ebulição nada mais é do que a transformação do ar dissolvido em vapor. b) com a diminuição da pressão a temperatura de ebulição fica menor do que a temperatura da água na seringa. c) com a diminuição da pressão há um aumento da temperatura da água na seringa. d) o trabalho realizado com o movimento rápido do êmbolo se transforma em calor que faz a água ferver. e) o calor específico da água diminui com a diminuição da pressão. Resp.: a) F: Realmente há ar dissolvido na água, mas o ar não se transforma em vapor. b) V: Isso ocorre, por exemplo, nas regiões mais altas, onde a água ferve em temperaturas inferiores a 100 c) F: Não há variação da temperatura da água, porque não há perda e aquisição de energia. d) F: á que o volume vai aumentar, a tendência da temperatura interna do ar seria de diminuir, e não de aumentar. e) F: variação de pressão é muito pequena para ter qualquer influência significativa no calor específico da água nesse caso. 5) Dois corpos sólidos, ao absorverem a mesma quantidade de calor Q, sofreram a mesma variação de temperatura T. Lembrando que Q = m.c.t, onde m e c são, respectivamente, a massa e o calor específico, pode-se afirmar que os corpos têm, necessariamente, o(a) mesmo(a): a) massa. b) calor específico. c) capacidade térmica. d) densidade. e) condutividade térmica. Resp:

3 Temos a equação: Q = m.c.t Isolamos de um lado da igualdade os temos que variam ( Q e T ): ΔQ = m.c ΔT omo ambos recebem a mesma quantidade de calor e sofrem a mesma variação de temperatura, a razão Q/T é sempre constante e igual a m.c. Não temos informações sobre m e c isoladamente. Sabemos apenas que o produto de ambos é que permanece constante. Mas o termo m.c é a capacidade térmica dos corpos. Então ambos têm a mesma capacidade térmica. 6) Um espelho plano, em posição inclinada, forma um ângulo de 45 o com o chão. Uma pessoa observa-se no espelho, conforme a figura. flecha que melhor representa a direção para a qual ela deve dirigir seu olhar, a fim de ver os sapatos que está calçando, é: a) b) c) d) D e) E Resp: Nos espelhos planos, objeto e imagem são sempre simétricos em relação ao plano do espelho (ver figura). ssim, a imagem do sapato localiza-se "atrás" do espelho. Para o observador que vê a imagem de seu sapato, a luz que chega a seu olho, vinda do sapato, aparentemente origina-se na imagem. direção em que o observador deve dirigir seu olhar é a direção mostrada na figura. 7) Dois objetos, e, encontram-se em frente de um espelho plano E, como mostra a figura. Um observador tenta ver as imagens desses objetos formadas pelo espelho, colocando-se em diferentes posições, 1, 2, 3, 4 e 5, como mostrado na figura. O observador verá as imagens de e superpondo- se uma à outra quando se colocar na posição: a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Resp: E

4 Observe pela figura ao lado que o objeto 1 (O1), possui a imagem (I1) e, respectivamente, o objeto 2 (O2), possui a imagem (I2). Sabemos que a distância da imagem ao espelho é a mesma distância do objeto ao espelho. Sabemos também que, para um observador, a imagem aparece como se ela estivesse se formando atrás do espelho. Desse modo, o observador verá as duas imagens sobrepostas, quando se colocar na posição 5, da qual se pode traçar uma linha reta que liga o observador aos dois objetos. Outra forma de solucionar: Usamos as leis da reflexão para saber em qual direção os raios refletidos irão. 8) Uma câmera de segurança (), instalada em uma sala, representada em planta na figura, visualiza a região clara indicada. Desejando aumentar o campo de visão da câmera, foi colocado um espelho plano, retangular, ocupando toda a região da parede entre os pontos e. Nessas condições, a figura que melhor representa a região clara, que passa a ser visualizada pela câmera, é: Resp: Resp:

5 9) Na figura ao lado, um observador está inicialmente na posição, em frente a um espelho plano. Entre e o espelho está situado o objeto O. O observador em vê a imagem virtual de O, localizada no ponto I. Onde estará a imagem de O, caso o observador se desloque até a posição? a) I 4 b) I 3 c) I 2 d) I 1 e) I Resp: E Em um espelho plano os prolongamentos dos raios refletidos convergem para um ponto, a imagem do objeto, e é como se esses raios estivessem sendo emitidos desse ponto. ssim, em qualquer local que uma pessoa se posicione, ela verá a imagem como se estivesse vindo desse ponto. Resposta: letra E. 10) Quatro gramas de uma amostra de certa substância são aquecidos por meio de uma fonte térmica que fornece uma potência constante de 5,0 W. temperatura e o tempo durante o qual a fonte está ligada são registrados e representados no gráfico da figura abaixo. Durante o processo de aquecimento da amostra, esta sofre uma mudança de fase do estado sólido para o estado líquido. Suponha que todo o calor fornecido pela fonte seja transferido para a amostra. Utilizando as informações fornecidas pelo gráfico, calcule o calor de fusão da substância em /g. m = 4 g P = 5 W = 5 /s álculo do calor necessário para a fusão: Resp.: L = 25 /g O tempo de fusão é obtido a partir do gráfico, no patamar horizontal do mesmo.

6 E Q P Q P. t t t Q 5 20 s 100 s álculo do calor de fusão: Q Q m.c F c F m 100 c F c 4 g F 25 g 11) figura mostra as quantidades de calor Q absorvidas, respectivamente, por dois corpos, e, em função de suas temperaturas. a) Determine a capacidade térmica do corpo e a capacidade térmica do corpo, em / o. b) Sabendo que o calor específico da substância de que é feito o corpo é duas vezes maior que o da substância de, determine a razão m /m entre as massas de e. Respostas: a) = 7,5 / o e = 5 / o b) m /m = 3 a) capacidade térmica será dada pela declividade dos gráficos. Q t m : m : b) c = 2c m? m Q 300 t 40 Q 300 t 60 7,5 5 c m m c 7,5 m m 7,5 c c m c 7,5 c 5 5 m c 5 m m c c c Lembrando a relação entre os calores específicos : m 3 m 7,5 2c m c 5 m 12) Num calorímetro ideal, misturam-se 200 g de água a 20 o com 400 g de ferro a 80 o. Qual a temperatura de equilíbrio? Dado calor específico do ferro: 0,1 cal/g o e calor específico da água: 1,0 cal/g o

7 Resp. T F = 30 o mh = 200 g T0H = 20 mfe = 400 g T0Fe = 80 calor específico do ferro: 0,1 cal/g o e calor específico da água: 1,0 cal/g o T =? m.c. T T m.c. T T H2O H2O 0H2O Fe Fe 0Fe cal cal m H2O.c H2O 200 g g cal cal m Fe.cFe 400 g 0,1 40.g Temos então: cal cal 200. T T T T 200.T 40.T T 240 T = 30