fisica energia

Prévia do material em texto

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIFESP 
CIÊNCIAS- LICENCIATURA CAMPUS DIADEMA 
 
Energia – 2020 
Atividade para frequência da aula de 03 de setembro de 2020 
 
 
i. Para registro da frequência de hoje, você deve fazer a lista apresentada 
abaixo e enviar arquivo, com as respostas, em pdf, para o meu e- mail 
institucional: jose.alves@unifesp.br . 
ii. Atente à forma de salvar o arquivo: seu nome e um sobrenome_data da 
aula_UC. Exemplo: josealves_03092020_energia. 
iii. Envie arquivo em arquivo pdf, até o dia 09/09/2020, para o e-mail do 
professor: jose.alves@unifesp.br 
 
 
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DA AULA DE 03/09/2020 – 
Aula 5 
Para a aula de 03/09/2020, você precisa atender completamente aos 
objetivos de aprendizagem expressos em cada pergunta abaixo* 
(*apenas para controle do seu processo de aprendizagem; não é para resolver). 
1. Explicar o que são: a) calor; b) calor específico; c) calor de combustão; d) equilíbrio 
térmico; e) variáveis de transferência; f) capacidade térmica; g) dilatação. 
2. Explicar os seguintes processos de trocas de calor: a) condução; b) convecção; c) 
irradiação. 
3. Diferenciar as principais características de cada um dos processos de trocas de calor. 
4. Identificar os fatores que influenciam na quantidade de energia transferida no processo 
de condução, convecção e irradiação. 
5. Usar os processos de trocas de calor para explicar diversos fenômenos, especialmente: 
ilhas de calor, ventos, micro-ondas, aquecimento solar e outros a distância, 
aclimatação de cômodos numa casa, na construção e em vestimentas adequadas, uso 
de diferentes materiais para determinadas situações (condutores e isolantes térmicos) 
6. Explicar o que é dilatação e alguns dos fenômenos que podem ser explicados por ele. 
7. Calcular diferentes dilatações. 
8. Reconhecer as diferentes escalas termométricas e entender de onde veio a escala Kelvin 
(da ciência) 
 
 
 
mailto:jose.alves@unifesp.br
mailto:jose.alves@unifesp.br
 
 
Quarta lista de exercícios – Energia – 2020 
1. Explique o que acontece com a transferência de energia quando dois sistemas atingem o 
equilíbrio térmico. 
R: A transferência de energia acontece do mais quente para o mais frio, assim, o equilíbrio 
térmico ocorre quando os corpos atingem temperaturas iguais. 
 
2. Defina: a) calor; b) dilatação. 
 R: a) O calor é uma energia, energia térmica em movimento entre as partículas de um corpo. 
 b) Ocorre quando o corpo é submetido a uma fonte de calor. Com o aumento da 
agitação molecular, as moléculas passam a ocupar um espaço maior, resultando no aumento do corpo. 
 
3. A tabela a seguir (GREF, V.2) fornece o calor de combustão de algumas substâncias. 
Consulte a tabela para responder às seguintes perguntas. 
a) Indique o combustível que libera maior quantidade de calor por unidade de massa: 
R: Gás Hidrogênio. Quanto maios a massa, maior a quantidade de energia por unidade de 
massa. 
 
b) Compare as quantidades de calor liberadas pela mesma massa de gasolina e de etanol. 
R: Gasolina libera 4700 kcal/kg a mais que etanol. Para que o etanol libere a mesma 
quantidade de energia que a gasolina, seria necessário queimar aproximadamente 2kg de 
etanol. 
 
c) Qual é a relação entre as massas de gasolina e de álcool para a liberação da mesma 
quantidade de calor para a substância que você escolheu? 
R: 1 kg de gasolina para 1,71 kg de etanol. 
 
4. É correto afirmar que o cobertor nos aquece em noites de frio? Justifique 
 R: Não. O cobertor não é uma fonte de calor, ele é um isolante térmico. 
 
5. Uma garrafa térmica e uma lata de refrigerante permanecem durante um certo tempo 
no interior de uma geladeira, de modo que ambas permanecem com a mesma 
temperatura do interior da geladeira. Entretanto, ao retirarmos as duas, parece que a 
lata está mais fria. Justifique este fenômeno por meio dos processos de trocas de calor. 
R: A lata de refrigerante, de metal, é um condutor térmico, enquanto a garrafa térmica é 
um isolante térmico. 
 
6. As garrafas térmicas são úteis tanto para conservar bebidas quentes como geladas. 
Essas garrafas são constituídas de um recipiente de vidro de paredes duplas, espelhadas 
interna e externamente. Em sua fabricação, retira-se quase todo o ar existente entre 
elas. Explique por que essas medidas permitem à garrafa servir de isolante térmico. 
R: As paredes espelhadas refletem os raios infravermelhos que se propagam no vácuo, 
e dificulta a transmissão de calor por irradiação tanto fora, quanto dentro da garrafa. 
 
7. Quando estamos à beira-mar, sentimos uma brisa que sopra do mar para a terra 
durante o dia e em sentido contrário à noite. Explique por que isso ocorre. 
 R: De dia a areia esquenta mais rápido que a água por isso o sentido da brisa seja do 
mar para a praia devido ao deslocamento de massa de ar frio. De noite, a água possui 
maior temperatura que a areia, com isso o sentido da massa de ar seja da praia para o 
mar. 
 
 
 
 
8. Explique por que quando estamos numa sauna a vapor temos a impressão de sentir mais 
calor do que quando estamos numa sauna seca. 
R: A presença de gotículas de água com uma temperatura maior que o corpo, faz com que 
a dissipação de calor para o meio seja menor. Como a sauna seca não tem vapor, a dissipação 
de calor é maior. 
 
 9. Explique como funciona o forno de micro-ondas. 
R: A radiação emitida pelas ondas eletromagnéticas do micro-ondas possui uma 
frequência equivalente às dos alimentos, os esquentando por meio da vibração. 
 
 10. Explique por que o ar condicionado costuma ser colocado nas partes superiores dos 
cômodos. 
R: Por causa da convecção, o ar quente vai para cima e o ar frio vai para baixo, por causa 
da diferença de densidade. 
 
11. Explique, de uma maneira geral, as razões principais para que haja deslocamento de 
massas de ar, que alteram os climas. 
R: A convecção térmica. O ar frio, mais denso, desce, enquanto o ar quente, mais leve, sobe 
para a atmosfera promovendo a troca de calor e alteração do clima. 
 
12. Como se explica que os esquimós, que constroem suas casas com gelo, conseguem se 
proteger do intenso frio das regiões polares? 
R: O gelo é um isolante térmico, ou seja, ele retém a temperatura externa, impedindo que o 
lado de dentro perca calor. 
 
13. Dificilmente conseguimos segurar o bulbo de uma lâmpada de filamento que está acesa. 
Identifique qual é o principal processo de transferência de calor que aquece o bulbo. 
R: O aquecimento do bulbo é através da radiação que o filamento emite quando 
aquecido. 
 
14. As estufas são utilizadas no cultivo de algumas variedades de plantas que necessitam de 
um ambiente mais aquecido para se desenvolverem. Em geral, as estufas são construídas em 
alvenaria com cobertura de vidro. Explique a importância desses materiais para se obterem, 
no interior da estufa, temperaturas mais elevadas que no seu exterior. 
R: O vidro permite que os raios solares entrem dissipação e sem serem espelhados, aumentando 
a temperatura no interior da estufa, que não é dissipada graças ao isolamento do vidro. 
 
15. Por que o aquecimento em um sólido não ocorre pelo processo de convecção? Justifique. 
R: Porque a troca de calor é através de fluidos, líquidos e gases, por causa da livre 
movimentação das partículas. Como nos sólidos as partículas são fixas, não há a movimentação 
necessária para a troca de calor. 
 
16. Identifique os fatores que influem na quantidade de energia transferida no processo de 
condução. 
R: Tipo de material, área e tempo. 
 
 
 
 
 
 
 
17. (FUVEST-SP) Nas geladeiras, o congelador fica sempre na parte de cima para: 
a. manter a parte de baixo mais fria que o congelador. 
b. manter a parte de baixo mais quente que o congelador. 
c. que o calor vá para o congelador. 
d. acelerar a produção de gelo. 
e. que o frio vá para o congelador. 
 
18.Escolha a alternativa correta: (PUC-SP) Em qual dos casos a seguir a propagação de 
energia se dá, principalmente, por condução? 
a. Água quente que cai do chuveiro. 
b. Fumaça que sai pela chaminé 
c. Cigarro que se acende mediante o uso de uma lente que concentra os raios de sol sobre ele 
d. Xícara que se aquece com o café. 
e. Água que é aquecida numa panela colocada sobre a chama, no fogão. 
 
19. (Fuvest-SP) A figura ilustra um sistema de aquecimento solar: uma placa metálica P, 
pintada de preto, com um tubo metálico encurvado em contato com ela; um depósito de água 
D e tubos de borracha T ligando o depósito ao tubo metálico. O aquecimento de água contido 
no depósito D, pela absorção de energia solar, é devido basicamente aos seguintes fenômenos, 
pela ordem: 
a. condução, irradiação, convecção. 
b. Irradiação, condução, convecção 
c. Convecção, condução, irradiação 
d. Condução, convecção, irradiação 
e. Irradiação, convecção, condução 
 
20. Os registros da difusão de ilhas de calor nas cidades médias paulistas podem estar 
vinculados: 
a. ( ) ao aquecimento global 
 
b. ( ) aos danos causados pelo efeito estufa 
 
c. ( ) à verticalização e excessiva concretização dos ambientes urbanos 
 
d. ( ) à construção de espelhos d'água 
 
e. ( ) à falta de infraestrutura, a exemplo da não pavimentação das ruas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21. Agora, assinale a alternativa correta. 
 
Suponha que você seja um consultor ambiental de uma importante cidade brasileira que 
sofre com o fenômeno das ilhas de calor. A diferença de temperatura entre um ambiente e 
outro nessa cidade chega a atingir os 10ºC. Para resolver ou atenuar esse problema, 
identifique quais tipos de medidas deveriam ser adotadas entre as abaixo relacionadas: 
I. Ampliação da cobertura vegetal, incluindo áreas em coberturas de edifícios e 
descanalização de córregos. 
II. Implantação de espelhos d'água em áreas urbanizadas. 
 
III. Remoção de parques para a construção de edifícios modernos. 
 
IV. Incentivo a meios de transporte que não sejam de massa. 
 
V. Elaboração de políticas de combate à poluição. 
 
a) ( ) somente as medidas I e II 
 
b) ( ) somente as medidas III e IV 
 
c) ( ) somente as medidas IV e V 
 
( ) somente as medidas I, II e V 
 
d) ( ) todas as medidas citadas 
 
 
 
 
	Energia – 2020
	R: Gasolina libera 4700 kcal/kg a mais que etanol. Para que o etanol libere a mesma quantidade de energia que a gasolina, seria necessário queimar aproximadamente 2kg de etanol.
	R: 1 kg de gasolina para 1,71 kg de etanol.
	R: A lata de refrigerante, de metal, é um condutor térmico, enquanto a garrafa térmica é um isolante térmico.
	R: As paredes espelhadas refletem os raios infravermelhos que se propagam no vácuo, e dificulta a transmissão de calor por irradiação tanto fora, quanto dentro da garrafa.
	R: A presença de gotículas de água com uma temperatura maior que o corpo, faz com que a dissipação de calor para o meio seja menor. Como a sauna seca não tem vapor, a dissipação de calor é maior.
	R: A radiação emitida pelas ondas eletromagnéticas do micro-ondas possui uma frequência equivalente às dos alimentos, os esquentando por meio da vibração.
	R: Por causa da convecção, o ar quente vai para cima e o ar frio vai para baixo, por causa da diferença de densidade.
	R: A convecção térmica. O ar frio, mais denso, desce, enquanto o ar quente, mais leve, sobe para a atmosfera promovendo a troca de calor e alteração do clima.
	R: O gelo é um isolante térmico, ou seja, ele retém a temperatura externa, impedindo que o lado de dentro perca calor.
	R: O aquecimento do bulbo é através da radiação que o filamento emite quando aquecido.
	R: O aquecimento do bulbo é através da radiação que o filamento emite quando aquecido.
	R: O vidro permite que os raios solares entrem dissipação e sem serem espelhados, aumentando a temperatura no interior da estufa, que não é dissipada graças ao isolamento do vidro.
	R: Porque a troca de calor é através de fluidos, líquidos e gases, por causa da livre movimentação das partículas. Como nos sólidos as partículas são fixas, não há a movimentação necessária para a troca de calor.
	R: Tipo de material, área e tempo.
	b. ( ) aos danos causados pelo efeito estufa
	( ) somente as medidas I, II e V