F2_semana5

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FÍSICA 2: SEMANA 5 
Conteúdo: Diagrama de Fase 
Próxima semana: Trocas de Calor 
 
QUESTÕES TRADICIONAIS 
 
1. O diagrama de fases de uma substância simples é representado a seguir: 
 
A respeito, julgue as afirmações a seguir. 
I. O ponto 1 corresponde ao ponto crítico e o ponto 2, ao ponto triplo. 
II. Se a substância for comprimida isotermicamente a partir da situação 
C, ela poderá tornar-se líquida. 
III. Uma mudança da situação A para a B é denominada fusão. 
IV. A passagem da situação C para a B caracteriza uma sublimação. 
Quais são as afirmações verdadeiras (V) e quais são as falsas (F)? 
 
2. Ao nível do mar, a água ferve a 100ºC e congela a 0ºC. Assinale a alternativa que 
indica o ponto de congelamento e o ponto de fervura da água, em Guaramiranga, 
cidade localizada a cerca de 1000 m de altitude. 
A) A água congela abaixo de 0ºC e ferve acima de 100ºC. 
B) A água congela acima de 0ºC e ferve acima de 100ºC. 
C) A água congela abaixo de 0ºC e ferve abaixo de 100ºC. 
D) A água congela acima de 0ºC e ferve abaixo de 100ºC. 
E) A água congela a 0ºC e ferve a 100ºC. 
 
3. (ENEM) Sob pressão normal (ao nível do mar), a água entra em ebulição à 
temperatura de 100°C. Tendo por base essa informação, um garoto residente em uma 
cidade litorânea fez a seguinte experiência: 
• Colocou uma caneca metálica contendo água no fogareiro do fogão de sua casa. 
• Quando a água começou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais 
estreita de uma seringa de injeção, desprovida de agulha, na superfície do líquido e, 
erguendo o êmbolo da seringa, aspirou certa quantidade de água para seu interior, 
tapando-a em seguida. 
• Verificando após alguns instantes que a água da seringa havia parado de ferver, ele 
ergueu o êmbolo da seringa, constatando, intrigado, que a água voltou a ferver após 
um pequeno deslocamento do êmbolo. 
Considerando o procedimento anterior, a água volta a ferver porque esse 
deslocamento 
A) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. 
B) provoca, por atrito, um aquecimento da água contida na seringa. 
C) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulição da água. 
D) proporciona uma queda de pressão no interior da seringa que diminui o ponto de 
ebulição da água. 
E) possibilita uma diminuição da densidade da água que facilita sua ebulição. 
 
4. A figura abaixo representa um cilindro onde uma certa quantidade de água, 
inicialmente a uma temperatura na região do comportamento anômalo, é retida por um 
bloco pesado, que pode se mover livremente para cima ou para baixo. 
 
Com o resfriamento do sistema, a água se congela. Sendo  a temperatura de 
congelamento da água e  o trabalho que ela realiza sobre o bloco, pode-se afirmar 
que: 
A)  = 0o C e  > 0 
B)  > 0o C e  < 0 
C)  < 0o C e  > 0 
D)  > 0o C e  > 0 
E)  < 0o C e  < 0 
 
5. A tabela mostra o ponto de ebulição da água e a pressão atmosférica em diversas 
altitudes. 
 
Altitude Pressão atmosférica cmHg Ponto de ebulição da água 
em oC 
0 76 100 
500 72 98 
1000 67 97 
1500 64 95 
2000 60 93 
2500 56 92 
9000 24 70 
 
Ao armar acampamento durante a escalada, um alpinista verifica em seus 
instrumentos que a pressão atmosférica local é de 60 cmHg e a temperatura ambiente 
é de 10°C. Este alpinista deseja ferver 200 g de água (calor específico 1 cal/g°C), que 
se encontra à temperatura ambiente, utilizando para isso um fogão que fornece 200 
cal/s. Considerando as perdas de energia térmica (para o ambiente e para o 
recipiente) correspondentes a 50% da energia fornecida, pode-se afirmar que o 
aquecimento demorará 
A) 120 s 
B) 166 s 
C) 180 s 
D) 332 s 
E) 360 s 
 
QUESTÕES CONTEXTUALIZADAS 
 
6. O gráfico abaixo representa o diagrama de fases da água. A linha A corresponde à 
pressão na cidade de Paranaguá, no litoral paranaense. A linha B, na cidade de 
Londrina, e a linha C, no pico Paraná (ponto culminante do estado do Paraná). 
 
Com base nesse gráfico, são feitas as seguintes afirmativas: 
I. Utilizando-se sistemas de aquecimento idênticos, para aquecer massas iguais de 
água, com as mesmas temperaturas iniciais, até o ponto de vapor, gasta-se mais 
energia na cidade de Londrina que no pico Paraná. 
II. Nas três localidades, o gasto de energia para aquecer quantidades iguais de água, 
do ponto de gelo até o ponto de vapor, é o mesmo. 
III. A temperatura do ponto de gelo em Paranaguá é maior que a temperatura do ponto 
de gelo em Londrina. 
Assinale a alternativa correta. 
A) Apenas a afirmativa I é correta. 
B) Apenas a afirmativa II é correta. 
C) Apenas as afirmativas I e III são corretas. 
D) Todas as afirmativas são corretas. 
E) Apenas as afirmativas II e III são corretas. 
 
7. Uma substância no estado líquido é resfriada uniforme e constantemente. Ao atingir 
a temperatura de solidificação, verifica-se a formação de pequenas partículas sólidas 
que flutuam no líquido. Sobre essa substância é correto afirmar que: 
A) aumenta de volume ao se solidificar. 
B) diminui de volume ao se solidificar. 
C) tem maior densidade no estado sólido que no estado líquido. 
D) se solidifica mais rapidamente se aumentar a pressão. 
E) a parte que se solidifica apresenta temperatura maior que a parte líquida. 
 
8. (ENEM) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que 
se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o 
tempo de cozimento: 
A) será maior porque a panela “esfria”. 
B) será menor, pois diminui a perda de água. 
C) será maior, pois a pressão diminui. 
D) será maior, pois a evaporação diminui. 
E) não será alterado, pois a temperatura não varia. 
 
9. Nos dias frios, quando uma pessoa expele ar pela boca, forma-se uma espécie de 
fumaça junto ao rosto. Isso ocorre porque a pessoa: 
A) expele o ar quente que condensa o vapor d’água existente na atmosfera. 
B) expele o ar quente e úmido que se esfria, ocorrendo a condensação dos vapores 
expelidos. 
C) expele o ar frio que provoca a condensação do vapor d’água na atmosfera. 
D) provoca a liquefação do ar, com seu calor. 
E) provoca a evaporação da água existente na atmosfera. 
 
 
 
 
 
 
10. Nos locais abaixo relacionados numa tabela, foram colocadas batatas para 
cozinhar em panelas abertas idênticas, contendo o mesmo volume de água. 
 
É de se esperar que as batatas fiquem cozidas, em menos tempo: 
 
A) no Rio de Janeiro, pois a temperatura de ebulição da água é menor do que nos 
outros locais. 
B) no Monte Everest, pois, quanto maior for a altitude, maior é a temperatura de 
ebulição da água. 
C) em São Paulo, pois, quanto maior for a poluição atmosférica, menor será a 
temperatura de ebulição da água. 
D) na Cidade do México, por estar mais próxima do equador. 
E) no Rio de Janeiro, pois, ao nível do mar, a água ferve a uma temperatura mais 
elevada. 
 
QUESTÕES ESPECÍFICAS 
 
11. Ao nível do mar, a água ferve a 100 oC e congela a 0 oC. Assinale a alternativa que 
indica o ponto de congelamento e o ponto de fervura da água, em Guaramiranga, 
cidade localizada a cerca de 1.000 m de altitude. 
A) A água congela abaixo de 0 oC e ferve acima de 100 oC. 
B) A água congela acima de 0 oC e ferve acima de 100 oC. 
C) A água congela abaixo de 0 oC e ferve abaixo de 100 oC. 
D) A água congela acima de 0 oC e ferve abaixo de 100 oC. 
E) A água congela a 0 °C e ferve a 100 °C. 
 
12. A sensação de frio que experimentamos quando, num dia ensolarado, saímos da 
água do mar se deve fundamentalmente: 
A) à evaporação da água residual que fica sobre a nossa pele após nos banharmos. 
B) ao fato de a temperatura da água do mar ser algo menor do que a temperatura 
ambiente. 
C) ao elevado calor específico da água. 
D) à perda do isolamento térmico antes proporcionado pela água quando nela ainda 
estávamos imersos. 
E) à filtragem do calor dos raios solares pela água que ainda molha a nossa pele após 
sairmos da água. 
 
13. (ENEM) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro 
(moringas ou potes de cerâmica não esmaltada)para conservar água a uma 
temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque: 
A) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor 
que a dele, como se fosse isopor. 
B) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição química. Na reação, a 
água perde calor. 
C) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água 
evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. 
D) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A 
água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro. 
E) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas 
que diminuem naturalmente a temperatura da água. 
 
14. Durante o processo de evaporação de um líquido contido numa bacia, ocorre 
diminuição da temperatura porque: 
A) escapam as moléculas com maior energia cinética. 
B) escapam as moléculas de maior massa. 
C) escapam as moléculas de menor massa. 
D) a energia cinética das moléculas não se altera. 
E) diminui a massa do líquido. 
 
15. (ENEM) O Sol participa do ciclo da água, pois além de aquecer a superfície da 
Terra dando origem aos ventos, provoca a evaporação da água dos rios, lagos e 
mares. O vapor da água, ao se resfriar, condensa em minúsculas gotinhas, que se 
agrupam formando as nuvens, neblinas ou névoas úmidas. As nuvens podem ser 
levadas pelos ventos de uma região para outra. Com a condensação e, em seguida, a 
chuva, a água volta à superfície da Terra, caindo sobre o solo, rios, lagos e mares. 
Parte dessa água evapora retornando à atmosfera, outra parte escoa superficialmente 
ou infiltra-se no solo, indo alimentar rios e lagos. Esse processo é chamado de ciclo da 
água. 
Considere, então, as seguintes afirmativas: 
I. A evaporação é maior nos continentes, uma vez que o aquecimento ali é maior do 
que nos oceanos. 
II. A vegetação participa do ciclo hidrológico por meio da transpiração. 
III. O ciclo hidrológico condiciona processos que ocorrem na litosfera, na atmosfera e 
na biosfera. 
IV. A energia gravitacional movimenta a água dentro do seu ciclo. 
V. O ciclo hidrológico é passível de sofrer interferência humana, podendo apresentar 
desequilíbrios. 
 
 
 
Assinale a alternativa correta. 
A) Somente a afirmativa III está correta. 
B) Somente as afirmativas III e IV estão corretas. 
C) Somente as afirmativas I, II e V estão corretas. 
D) Somente as afirmativas II, III, IV e V estão corretas. 
E) Todas as afirmativas estão corretas. 
 
QUESTÕES APROFUNDADAS 
 
16. Num recipiente dotado de êmbolo, há um líquido em equilíbrio com o seu vapor. Se 
levantarmos o êmbolo, aumentando o volume, sem alterar a temperatura: 
 
 
 
A) parte do vapor se condensará; 
B) mais líquido vaporizará; 
C) líquido e vapor manterão a mesma proporção; 
D) o líquido ferverá obrigatoriamente; 
E) parte do líquido se transformará em sólido. 
 
17. Ao usar um ferro de passar roupa, uma pessoa, em geral, umedece a ponta do 
dedo em água antes de encostá-lo rapidamente na base aquecida do ferro, para testar 
se ela já está suficientemente quente. Ela procede dessa maneira, com a certeza de 
que não queimará a ponta de seu dedo. Isso acontece porque, em relação aos demais 
líquidos, a água tem: 
A) um baixo calor específico. 
B) um comportamento anômalo na sua dilatação. 
C) uma densidade que varia muito ao se evaporar. 
D) uma elevada temperatura de ebulição. 
E) um elevado calor latente de vaporização. 
 
18. Pode-se atravessar uma barra de gelo usando-se um fio metálico em cujas 
extremidades estão fixos corpos de pesos adequados, sem dividir a barra em duas 
partes. 
 
 
Qual é a explicação para tal fenômeno? 
A) A pressão exercida pelo fio metálico sobre o gelo abaixa seu ponto de fusão. 
B) O gelo, já cortado pelo fio metálico devido à baixa temperatura, solda-se 
novamente. 
C) A pressão exercida pelo fio sobre o gelo aumenta seu ponto de fusão, mantendo a 
barra sempre sólida. 
D) O fio metálico, estando naturalmente mais aquecido, funde o gelo; esse calor, uma 
vez perdido para a atmosfera, deixa a barra novamente sólida. 
E) Há uma ligeira flexão da barra; as duas partes, já cortadas pelo arame, são 
comprimidas uma contra a outra, soldando-se. 
 
19. Numa aula prática sobre ebulição, faz-se o seguinte experimento: leva-se até a 
fervura a água de um balão (não completamente cheio). Em seguida, fecha-se o frasco 
e retira-se do fogo. Efetuando-se um resfriamento brusco do balão, a água volta a 
ferver. Isso se dá porque: 
A) na ausência do ar, a água ferve com maior facilidade. 
B) a redução da pressão do vapor no frasco é mais rápida que a queda de temperatura 
do líquido. 
C) com o resfriamento, a água se contrai, expulsando bolhas de ar que estavam no 
seio do líquido. 
D) com o resfriamento brusco, a água evapora violentamente. 
E) com o resfriamento brusco, o caminho livre médio das moléculas no líquido 
aumenta. 
 
20. Um dos processos de transformação do estado líquido para o estado gasoso 
chama-se evaporação. Esse processo é natural e pode ser considerado um caso 
particular de vaporização. Os fatos a seguir estão relacionados com a evaporação e/ou 
com o aumento da velocidade de evaporação, exceto: 
A) a água contida em uma moringa de barro é mais fria que a água contida em uma 
moringa de louça; 
B) uma roupa molhada seca mais depressa em um dia quente que em um dia frio, em 
iguais condições de umidade do ar; 
C) uma roupa molhada seca mais depressa em um dia seco que em um dia úmido; 
D) em um dia de vento, sentimos frio ao sair de uma piscina com o corpo molhado; 
E) ao tocarmos uma peça de metal e outra de isopor, em um dia frio, sentimos que o 
metal está mais frio que o isopor. 
. 
 
GABARITO 
06 07 08 09 10 
A A E B E 
11 12 13 14 15 
D A C A D 
16 17 18 19 20 
B E A B E