Questões de Física vestibular - Termologia, Ondas e Óptica (Física II)

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1	 (UFMA)	Nas	comemorações	dos	42	anos	da	UFMA,	um	estudan‑
te	usa	uma	camiseta	que,	observada	à	luz	do	sol,	apresenta‑se	amarela,	
tendo	impressa	no	peito	a	palavra	UFMA‑42	em	letras	vermelhas.	À	noi‑
te,	em	um	recinto	iluminado	apenas	com	luz	monocromática	vermelha,	
essa	camiseta	será	vista	como:
a)	 preta	com	letras	vermelhas.
b)	 amarela	com	letras	pretas.
c)	 vermelha	com	letras	amarelas.
d)	 preta	com	letras	amarelas.
e)	 amarela	com	letras	vermelhas.
	 2	 (Fadom‑MG)	 Ao	 entrar	 em	 uma	 grande	 loja,	 uma	 garota	 ca‑
minha	em	direção	perpendicular	a	um	espelho	plano	que	se	encon‑
tra	no	fundo	da	loja.	Sabendo	que	a	garota	caminha	com	velocidade	
constante	de	0,8	m/s,	é	correto	afirmar	que	ela:
a)	 se	afasta	da	sua	imagem	com	velocidade	de	1,6	m/s.
b)	 se	aproxima	da	sua	imagem	com	velocidade	de	1,6	m/s.
c)	 se	aproxima	da	sua	imagem	com	velocidade	de	0,4	m/s.
d)	 mantém	uma	distância	sempre	constante	de	sua	imagem.
	 3	 Quando	um	objeto	é	refletido	em	um	espelho	plano,	sua	ima‑
gem	é:
a)	 real.	 c)	 aumentada.
b)	 invertida.		 d)	 enantiomorfa.
	 4	 (UFRN)	A	bela	Afrodite	adora	maquiar‑se.	Entretanto,	não	está	
satisfeita	com	o	espelho	plano	que	há	em	seu	quarto,	pois	gostaria	
de	se	ver	bem	maior	para	poder	maquiar‑se	mais	adequadamente.	
Com	essa	ideia,	ela	procurou	você,	que	é	um	fabricante	de	espelhos,	
e	encomendou	um	espelho	em	que	pudesse	ver‑se	com	o	triplo	do	
tamanho	da	imagem	do	espelho	plano.
Para	as	finalidades	pretendidas	pela	jovem:
a)	 determine	se	o	espelho	deve	ser	côncavo	ou	convexo,	bem	como	
onde	Afrodite	deve	se	posicionar	em	relação	ao	vértice	(V),	ao	foco	
(F)	e	ao	centro	(C)	do	espelho	(Faça	um	diagrama	representando	a	
formação	da	imagem,	conforme	o	desejo	de	Afrodite.);
b)	 calcule	o	raio	de	curvatura	do	espelho,	considerando	a	informação	
de	que	Afrodite	costuma	ficar	a	50	cm	do	referido	espelho.
	 5	 (U.	E.	Santa	Cruz‑BA)
O	telescópio	Vista	(Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy)	
acaba	de	receber	seu	espelho	principal,	que	permitirá	que	ele	se	tor‑
ne	o	mais	 rápido	telescópio	a	varrer	os	céus,	capturando	 imagens.	O	
espelho,	com	4,1	metros	de	diâmetro,	bateu	um	recorde	de	precisão	
de	curvatura	—	ele	é	o	espelho	de	grande	dimensão	mais	fortemente	
curvado	e	mais	precisamente	polido	—,	apresentando	desvios	de	uma	
superfície	perfeita	de	apenas	30	nanômetros.
Inovação,	2008.
Considerando‑se	o	espelho	principal	do	telescópio	Vista	um	espelho	
esférico	gaussiano,	a	imagem	de	uma	estrela	capturada	pelo	telescópio	
seria	formada	no	eixo	principal	do	espelho,	a	uma	distância	do	vértice,	
em	metros,	aproximadamente	igual	a:
a)	 0,5	 b)	 1,0		 c)	 2,0	 d)	 4,0	 e)	 8,0
	 6	 (UFBA)	A	medida	da	velocidade	da	luz,	durante	muitos	séculos,	
intrigou	as	pessoas.	A	figura	mostra	um	diagrama	de	um	procedimento	
usado	por	Albert	Michelson,	físico	naturalizado	estadunidense	nascido	
na	antiga	Prússia.	Um	prisma	octogonal	regular	com	faces	espelhadas	é	
colocado	no	caminho	óptico	de	um	raio	de	luz.	A	luz	é	refletida	na	face	A	
do	prisma	e	caminha	cerca	de	36,0	km	atingindo	o	espelho,	no	qual	é	no‑
vamente	refletida,	retornando	em	direção	ao	prisma	espelhado	em	que	
sofre	uma	terceira	reflexão	na	face	C	e	é	finalmente	detectada	na	luneta.
O	 procedimento	 de	 Michelson	 consiste	 em	 girar	 o	 prisma	 de	 modo	
que,	quando	o	pulso	de	luz	retornar,	encontre	a	face	B	exatamente	no	
lugar	da	face	C.
A
B
C
Espelho
Feixe de luz
Prisma
espelhado
36 km
Luneta
Considerando	que	a	velocidade	da	 luz	é	 igual	a	3,0	 ⋅	105	km/s	e	que	
a	aresta	do	prisma	é	muito	menor	que	a	distância	entre	o	prisma	e	o	
espelho,	calcule:
a)	 o	 tempo	 que	 um	 pulso	 de	 luz	 gasta	 para	 percorrer,	 ida	 e	 volta,	 a	
distância	do	prisma	espelhado	até	o	espelho;
b)	 a	frequência	de	giro	do	prisma	de	modo	que	a	face	B	esteja	na	posi‑
ção	da	face	C,	quando	o	pulso	de	luz	retornar.
	 7	 (Uespi)	 A	 figura	 a	 seguir	 ilustra	 a	 refração	 de	 um	 feixe	 de	 luz	
monocromática	de	um	meio	A,	com	índice	de	refração	igual	a	1,	para	
um	meio	B,	cujo	índice	de	refração	é	igual	a:
Meio B
Meio A
30°
60°
Dados:	sen	30°	=	cos	60°	=			
1
	
__
	2		
	;	cos	30°	=	sen	60°	=			
3	
	
___
		2	 	
a)	 		1	__	
3
		
		1	__	
2
		
	 b)	 		1	__	
2
			 c)	 1	 d)	 3
		1	__	
2
		
	 e)	 2
	 8	 (U.	F.	Lavras‑MG)	Um	prisma	na	forma	de	um	triângulo	isósceles,	
imerso	no	ar,	é	feito	de	um	material	transparente.	Um	raio	de	luz	incide	
perpendicularmente	sobre	uma	das	faces	do	prisma,	como	indica	a	
figura	a	seguir.	
Ar Prisma
10 Exercícios Complementares
exercíciOs cOMpleMeNtares
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Sendo	45°	o	ângulo	crítico	para	esse	prisma,	sen	45°	=		
2	
2	
	,	índice	de	re‑
fração	do	ar	nar	=	1,	pode‑se	afirmar	que	o	índice	de	refração	do	material	
de	que	é	feito	o	prisma	vale:
a)	
2	
2	
	 c)	
3
2		
	 e)	 2	
b)	
2	
3	
	 d)	
2
2		
	
	 9	 (UFAC,	adaptada)	Na	figura	a	seguir,	é	mostrado	a	propagação	
de	 um	 feixe	 de	 luz	 (a)	 que	 incide	 sobre	 uma	 placa	 transparente	 de	
faces	paralelas.	Como	consequência	dessa	 incidência,	são	originados	
outros	feixes	denominados	b,	c,	d,	e	e	f.
(a)
(f ) (e)
(d )(b)
P
(c)
Adaptado	de	ALONSO,	M.,	FINN,	E.	Física:	Campos	y	ondas.	México:	
Addison‑Wesley	Iberoamericana,	1985,	p.	810.
Analise	as	seguintes	afirmações	e	julgue‑as	(V	ou	F):
	 I.	 Os	raios	a	e	c	são	paralelos.
	II.	 Os	raios	f	e	e	não	são	paralelos.
	III.	 Os	raios	f	e	e	são	paralelos.
	IV.	 Os	raios	a	e	c	não	são	paralelos.
	V.	 Os	raios b	e	d	são	simétricos	em	relação	a	um	eixo	perpendicular	à	
face	inferior	que	passa	pelo	ponto	P.
	 10	 (UFPI)	 Um	 estudante	 de	 física,	 ao	 observar	 o	 planeta	Vênus,	
com	uma	lente	convergente,	verificou	que	a	 imagem	era	formada	a	
10	 cm	 da	 lente.	 No	 laboratório,	 o	 estudante	 usou	 a	 mesma	 lente	 e	
observou	um	objeto	 localizado	a	40	cm	da	 lente.	A	posição	e	a	na‑
tureza	 da	 imagem	 vista	 pelo	 estudante	 no	 laboratório	 estão	 dadas,	
corretamente,	em:
a)	 –13,3	cm,	real,	menor	e	invertida.
b)	 +13,3	cm,	real,	menor	e	invertida.
c)	 +13,3	cm,	real,	menor	e	direita.
d)	 –10,3	cm,	real,	maior	e	direita.
e)	 +10,3	cm,	real,	maior	e	direita.
	 11	 (UEPA)	Os	jacarés,	ao	emergirem	das	águas,	precisam	ajustar	
sua	visão	ao	novo	ambiente	com	índice	de	refração	diferente.	Para	
avaliar	a	importância	desse	mecanismo	de	adaptação,	considere	que	
o	 sistema	 de	 focalização	 do	 olho	 do	 jacaré	 pode	 ser	 representado	
por	uma	lente	delgada	convergente,	e	a	retina	como	um	antepa‑
ro.	A	imagem	de	um	objeto	distante	forma‑se	exatamente	sobre	
a	retina	de	um	jacaré	quando	ele	está	imerso,	conforme	indica	a	
figura	a	seguir:
Água
Lente Anteparo
Meio
ocular
a)	 Considerando	exclusivamente	a	substituição	da	água	pelo	ar	na	si‑
tuação	dada,	faça	um	desenho	indicando	a	trajetória	dos	raios	e	a	
posição	do	foco.	
b)	 Comparando	com	a	visão	humana,	qual	anomalia	da	visão	cor‑
responde	à	situação	observada	no	item	anterior?
	 12	 (UEPE)	 Os	 defeitos	 de	 refração	 da	 visão	 humana,	 conhecidos	
como	hipermetropia e	miopia,	decorrem	da	inadequação	entre	o	grau	
do	cristalino e	o	tamanho	do	olho.	
Retina
Cristalino
As	informações	seguintes	devem	ser	examinadas	tendo	em	vista	as	pe‑
culiaridades	do	funcionamento	do	olho	humano	e	as	técnicas	ópticas	
usadas	para	“corrigir”	as	suas	falhas.	Indique	a	alternativa	correta.
a)	 Na	 cirurgia	 corretiva	 da	 miopia,	 o	 grau	 do	 cristalino	 deve	 ser	 au‑
mentado,	 uma	 vez	 que	 o	 míope	 não	 consegue	 enxergar	 bem	 os	
objetos	distantes.
b)	 Se	um	míope	decidir	usar	lentes	de	contato	para	enxergar	bem	os	obje‑
tos	afastados,	deverá	escolher	lentes	convergentes.
c)	 Na	cirurgia	corretiva	da	hipermetropia,	o	grau	do	cristalino	deve	ser	
diminuído,	tendo	em	vista	que	o	hipermetrope	não	consegue	en‑
xergar	bem	os	objetos	afastados.
d)	 Se	um	hipermetrope	decidir	usar	lentes	de	contato	para	enxergar	
bem	os	objetos	próximos,	deverá	escolher	lentes	convergentes.
e)	 Considerando	que	o	grau	do	olho	de	um	míope	é	negativo,	a	lente	
“corretiva”	paraessa	falha	de	refração	deverá	ser	também	negativa.
	 13	 (UERJ)	É	possível	investigar	a	estrutura	de	um	objeto	com	o	uso	
da	radiação	eletromagnética.	Para	isso,	no	entanto,	é	necessário	que	o	
comprimento	de	onda	dessa	radiação	seja	da	mesma	ordem	de	gran‑
deza	das	dimensões	do	objeto	a	ser	investigado.
Os	raios	laser	são	um	tipo	específico	de	radiação	eletromagnética,	cujas	
frequências	se	situam	entre	4,6	⋅	1014	hertz	e	6,7	⋅	1014	hertz.
Considerando	esses	dados,	demonstre	por	que	não	é	possível	usar	fontes	
de	laser	para	investigar	o	interior	de	um	núcleo	atômico	esférico	que	tem	
um	raio	da	ordem	de	10–15	m.	(Dado:	velocidade	da	luz:	c	=	3	⋅	108	m/s)
	 14	 (UFRJ)	O	gráfico	a	seguir	registra	um	trecho	de	uma	corda	esti‑
cada,	onde	foi	gerada	uma	onda	progressiva,	por	um	menino	que	vibra	
sua	extremidade	com	um	período	de	0,40	s.
D
O
B F
C E G
H
15 cm
49 cm
BI
P
11Exercícios Complementares
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A	partir	do	gráfico,	obtenha	as	seguintes	informações:
a)	 amplitude	e	comprimento	de	onda;
b)	 frequência	e	velocidade	de	propagação.
Justifique	sua	resposta.
	 15	 (FGV‑SP)	 Quando	 uma	 onda	 eletromagnética	 se	 propaga	 em	
um	meio	material,	alguns	fatores	devem	ser	levados	em	conta.	Analise‑
‑os	e	julgue‑os	(V	ou	F):
I.	 No	vácuo,	a	luz	vermelha	e	a	verde	apresentam	mesmas	velocida‑
des,	porém,	na	água,	suas	velocidades	ficam	diferentes.
II.	 A	direção	de	propagação	das	ondas	eletromagnéticas	é	transversal	
à	direção	da	vibração	da	fonte	que	as	produz,	independentemente	
do	meio	que	essas	ondas	atravessam.
III.	 Nos	meios	materiais,	desde	que	uma	onda	eletromagnética	possa	
se	propagar,	a	velocidade	de	propagação	depende	da	frequência.
	 16	 (Fatec‑SP)	A	figura	representa	as	cristas	de	uma	onda	propagan‑
do‑se	na	superfície	da	água	em	direção	a	uma	barreira.
É	correto	afirmar	que,	após	a	reflexão	na	barreira:
a)	 a	frequência	da	onda	aumenta.
b)	 a	velocidade	da	onda	diminui.
c)	 o	comprimento	da	onda	aumenta.
d)	 o	ângulo	de	reflexão	é	igual	ao	de	incidência.
e)	 o	ângulo	de	reflexão	é	menor	que	o	de	incidência.
	 17	 (U.	F.	São	Carlos‑SP)	Dois	pulsos,	A	e	B,	são	produzidos	em	uma	
corda	esticada,	que	tem	uma	extremidade	fixada	numa	parede,	confor‑
me	mostra	a	figura.
Pulso B Pulso A
Quando	os	dois	pulsos	se	superpuserem,	após	o	pulso	A	ter	sofrido	re‑
flexão	na	parede,	ocorrerá	interferência:
a)	 construtiva	e,	em	seguida,	os	dois	pulsos	seguirão	juntos	no	sentido	
do	pulso	de	maior	energia.
b)	 construtiva	e,	em	seguida,	cada	pulso	seguirá	seu	caminho,	manten‑
do	suas	características	originais.
c)	 destrutiva	e,	em	seguida,	os	pulsos	deixarão	de	existir,	devido	à	ab‑
sorção	da	energia	durante	a	interação.
d)	 destrutiva	e,	em	seguida,	os	dois	pulsos	seguirão	juntos	no	sentido	
do	pulso	de	maior	energia.
e)	 destrutiva	e,	em	seguida,	cada	pulso	seguirá	seu	caminho,	manten‑
do	suas	características	originais.
	 18	 (Unifesp)	 O	 gráfico	 da	 figura	 mostra	 uma	 onda	 luminosa	 em	
dois	meios	com	índices	de	refração	diferentes.	A	interface	que	separa	os	
meios	encontra‑se	na	coordenada	x	=	0.	O	meio	com	índice	de	refração	
n1	=	1,0	ocupa	a	região	x	<	0,	e	o	meio	com	índice	de	refração	n2	ocupa	a	
região	x	>	0.	
– 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5 x
Analisando	o	gráfico,	é	possível	afirmar	corretamente	que	o	índice	de	
refração	n2	é:
a)	 2,0
b)	 1,8
c)	 1,5
d)	 1,3
e)	 1,2
	 19	 (U.	F.	Viçosa‑MG)	É	correto	afirmar	que,	quando	aumentamos	o	
“volume”	do	som	de	um	rádio,	ocorre	a	seguinte	alteração	nas	ondas	
sonoras	produzidas	por	ele	e	captadas	por	um	ouvinte	em	repouso	em	
relação	ao	rádio:
a)	 O	comprimento	de	onda	aumenta.
b)	 A	frequência	aumenta.
c)	 A	velocidade	de	propagação	aumenta.
d)	 A	amplitude	aumenta.
	 20	 (ITA‑SP)	 Quando	 em	 repouso,	 uma	 corneta	 elétrica	 emite	
um	 som	 de	 frequência	 512	 Hz.	 Numa	 experiência	 acústica,	 um	 es‑
tudante	deixa	cair	a	corneta	do	alto	de	um	edifício.	Qual	a	distância	
percorrida	pela	corneta,	durante	a	queda,	até	o	 instante	em	que	o	
estudante	detecta	o	som	na	frequência	de	485	Hz?	(Despreze	a	re‑
sistência	do	ar.)
a)	 13,2	m	
b)	 15,2	m	
c)	 16,1	m
d)	 18,3	m
e)	 19,3	m
	 21	 (UFPR)	Um	vendedor	de	motos	usadas	afirmou	para	um	supos‑
to	comprador	que	o	modelo	no	qual	ele	estava	interessado	emitia	um	
ruído	máximo	com	nível	sonoro	N	=	90	dB.	Como	o	comprador	necessi‑
tava	da	moto	para	trabalhar	ao	longo	do	dia,	ele	resolveu	medir	o	nível	
de	ruído	máximo	e	constatou	que	na	verdade	era	de	120	dB.	Considere	
como	intensidade	sonora	de	referência	I0	=	1	⋅	10
−12	W/m2.	
Segundo	recomendação	dos	médicos,	uma	pessoa	pode	ficar	exposta	
a	um	nível	sonoro	de	120	dB	no	máximo	durante	3	minutos	por	dia,	
para	que	não	ocorram	danos	ao	sistema	auditivo.
a)	 Calcule	a	razão	entre	a	intensidade	sonora	do	ruído	(I)	real	e	a	alega‑
da	pelo	vendedor.
b)	 O	 comprador,	 pensando	 em	 sua	 saúde,	 deveria	 comprar	 a	 moto?	
Justifique	sua	resposta	com	base	no	enunciado.
	 22	 (PUC‑RS)	 Um	 tubo	 sonoro	 ressoa	 com	 mais	 intensidade	 na	
frequência	 de	 680	 hertz.	 Com	 experimentação	 apropriada,	 percebe‑	
‑se	a	formação,	no	interior	do	tubo,	de	uma	sucessão	de	nós	e	ventres.	
Sabendo‑se	 que	 a	 velocidade	 de	 propagação	 do	 som	 é	 de	 340	 m/s,	
conclui‑se	que	a	distância	entre	dois	nós	consecutivos	é	de	 	cm.
a)	 15	 d)	 30	
b)	 20	 e)	 40
c)	 25
12 Exercícios Complementares
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	 23	 (U.	F.	Pelotas‑RS)	A	tabela	a	seguir	apresenta	as	frequências,	em	
hertz,	dos	sons	fundamentais	de	notas	musicais	produzidas	por	diapa‑
sões	que	vibram	no	ar,	num	mesmo	ambiente.
do ré mi fá sol lá si
264 297 330 352 396 440 495
A	partir	das	informações	fornecidas,	podemos	afirmar	que:
a)	 o	comprimento	de	onda	do	som	lá	é	menor	do	que	o	do	som	ré,	mas	
ambos	propagam‑se	com	a	mesma	velocidade.
b)	 o	som	si	é	mais	grave	do	que	o	som	mi,	mas	ambos	têm	o	mesmo	
comprimento	de	onda.
c)	 o	 som	 sol	 é	 mais	 alto	 do	 que	 o	 som	 dó	 e	 se	 propaga	 com	 maior	
velocidade.
d)	 o	 som	 fá	 é	 mais	 agudo	 do	 que	 o	 som	 ré,	 mas	 sua	 velocidade	 de	
propagação	é	menor.
e)	 o	som	lá	tem	maior	velocidade	de	propagacão	do	que	o	som	dó,	
embora	seus	comprimentos	de	onda	sejam	iguais.
	 24	 (U.	F.	Viçosa‑MG)	Em	um	dia	sem	vento,	uma	fonte	sonora	e	um	
observador	movem‑se	diretamente	de	encontro	um	ao	outro,	com	ve‑
locidades	vfonte	e	vobs.,	conforme	mostra	a	figura	a	seguir.	As	velocidades	
são	medidas	com	relação	ao	solo.
vf vo
Fonte Observador
A	fonte	emite	som	com	frequência	f0.	Sendo	v	a	velocidade	de	propa‑
gação	do	som	no	ar,	a	frequência	ouvida	pelo	observador	será:
a)	 f0	⋅	
v	–	vobs.
v	–	vfonte	
b)	 f0	
c)	 f0	⋅	
v	+	vobs.
v	–	vfonte	
d)	 f0	⋅	(vfonte	–	vobs.)
	 25	 (PUC‑PR,	 adaptada)	 Pedrinho	 apresentava	 os	 sintomas	 ca‑
racterísticos	 da	 gripe	 causada	 pelo	 vírus	 H1N1:	 tosse,	 dor	 de	 gar‑
ganta,	 dor	 nas	 articulações	 e	 suspeita	 de	 febre.	 Para	 saber	 a	 tem‑
peratura	corporal	do	filho,	sua	mãe	pegou	um	termômetro	digital;	
entretanto,	a	pilha	do	termômetro	tinha	se	esgotado.	Como	segun‑
da	 alternativa,	 resolveu	 usar	 o	 termômetro	 de	 mercúrio;	 porém,	
constatou	 que	 a	 escala	 do	 termômetro	 tinha	 se	 apagado	 com	 o	
tempo,	sobrando	apenas	a	 temperatura	mínima	da	escala	35	ºC	e	
a	temperatura	máxima	de	42	°C.	Lembrou‑se,	então,	de	suas	aulas	
de	termometria	do	ensino	médio.	Primeiramente,	ela	mediu	a	dis‑
tância	entre	as	temperaturas	mínima	e	máxima	e	observou	h	=	10	
cm.	Em	seguida,	colocou	o	termômetro	embaixo	do	braço	do	filho,	
esperou	o	equilíbrio	térmico	e,	com	uma	régua,	mediu	a	altura	da	
coluna	de	mercúrio	a	partir	da	temperatura	de	35	°C	e	encontrou	
h	=	5	cm.	Com	base	no	texto,	indique	a	alternativa	correta.
a)	 Pedrinho	estava	com	febre,	pois	sua	temperatura	era	de	38,5	°C.
b)	 Pedrinho	não	estava	com	febre,	pois	sua	temperatura	era	de	36,5	°C.
c)	 Uma	variação	de	0,7	°C	corresponde	a	um	deslocamento	de	0,1	cm	
na	coluna	de	mercúrio.
d)	 Se	 a	 altura	 da	 coluna	 de	 mercúriofosse	 h	 =	 2	 cm,	 a	 temperatura	
correspondente	seria	de	34	°C.
e)	 Não	é	possível	estabelecer	uma	relação	entre	a	altura	da	coluna	de	
mercúrio	com	a	escala	termométrica.
	 26	 (U.	E.	Londrina‑PR)	Uma	dada	massa	de	gás	sofre	uma	transfor‑
mação	e	sua	temperatura	absoluta	varia	de	300	K	para	600	K.	A	variação	
de	temperatura	do	gás,	medida	na	escala	Fahrenheit,	vale:
a)	 180	 d)	 636
b)	 300	 e)	 960
c)	 540
	 27	 (UFPE)	 Um	 calorímetro,	 de	 capacidade	 térmica	 desprezível,	
contém	100	g	de	água	a	15,0	°C.	Adiciona‑se	no	interior	do	calorímetro	
uma	peça	de	metal	de	200	g,	à	temperatura	de	95,0	°C.	Verifica‑se	que	
a	temperatura	final	de	equilíbrio	é	de	20,0	°C.	Qual	o	calor	específico	
do	metal,	em	cal/g	·	°C?
a)	 0,01	
b)	 0,02	
c)	 0,03	
d)	 0,04
e)	 0,05
	 28	 (PUC‑RJ)	Um	cubo	de	gelo	dentro	de	um	copo	de	água	resfria	
seu	conteúdo.	Se	o	cubo	tem	10	g	e	o	copo	com	água	tem	1	000	g	e	
suas	respectivas	temperaturas	iniciais	são	0	e	24	ºC,	quantos	cubos	de	
gelo	 devem	 ser	 colocados	 para	 baixar	 a	 temperatura	 da	 água	 para	
20	ºC?	(Dados:	calor	específico	da	água	ca	=	1,0	cal/(g	⋅	ºC);	calor	latente	
de	fusão	do	gelo	L	=	80	cal/g)
a)	 1	 b)	 2	 c)	 3	 d)	 4
	 29	 (U.	Caxias	do	Sul‑RS)	Por	que	a	temperatura	em	que	a	água	pas‑
sa	do	estado	líquido	para	o	estado	gasoso	vai	ficando	menor	à	medida	
que	aumenta	a	altitude?
a)	 Porque	o	Sol	vai	ficando	mais	próximo.
b)	 Porque	há	diminuição	da	pressão	atmosférica.
c)	 Por	causa	da	influência	elétrica	das	nuvens.
d)	 Porque	a	primeira	lei	da	termodinâmica	vale	apenas	para	regiões	ao	
nível	do	mar.
e)	 Porque	há	aumento	da	influência	do	campo	magnético	da	Terra.
	 30	 (U.	 E.	 Londrina‑PR)	 Um freezer	 é	 programado	 para	 manter	 a	
temperatura	em	seu	interior	a	–19	°C.	Ao	ser	instalado,	suponha	que	a	
temperatura	ambiente	seja	de	27	°C.	Considerando‑se	que	o	sistema	de	
fechamento	da	porta	a	mantém	hermeticamente	fechada,	qual	será	a	
pressão	no	interior	do	freezer	quando	ele	tiver	atingido	a	temperatura	
para	a	qual	foi	programado?
a)	 0,72	atm	 d)	 0,89	atm
b)	 0,78	atm	 e)	 0,94	atm
c)	 0,85	atm
	 31	 (UFMG)	No	verão,	uma	pessoa	dorme	coberta	somente	com	um	
lençol	de	algodão,	enquanto,	no	inverno,	ela	se	cobre	com	um	cobertor	
de	lã.	No	inverno,	a	escolha	do	cobertor	de	lã	justifica‑se,	principalmen‑
te,	porque	este:
a)	 é	mais	quente	que	o	lençol	de	algodão.
b)	 é	pior	transmissor	de	calor	que	o	lençol	de	algodão.
c)	 se	aquece	mais	rápido	que	o	lençol	de	algodão.
d)	 tem	mais	calor	acumulado	que	o	lençol	de	algodão.
	 32		 (U.	E.	Ponta	Grossa‑PR)	Calor	pode	ser	conceituado	como	uma	
forma	de	energia	que	é	transferida	de	um	sistema	físico	para	outro	sis‑
tema	físico	graças,	exclusivamente,	à	diferença	de	temperatura	existen‑
te	entre	os	dois.	Sobre	o	fenômeno	da	transferência	de	calor,	assinale	o	
que	for	correto.
(01)	 A	transmissão	do	calor	por	convecção,	em	um	meio,	consiste	essen‑
cialmente	no	deslocamento	de	moléculas	de	diferentes	densidades,	
de	uma	região	para	outra	desse	meio.
13Exercícios Complementares
001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 13 14/03/11 10:23
(02)	 A	condução	do	calor	pode	ser	atribuída	à	transmissão	da	energia	por	
meio	de	colisões	entre	as	moléculas	constituintes	de	um	corpo;	por	
isso,	os	sólidos	são	melhores	condutores	de	calor	do	que	os	líquidos	
e	do	que	os	gases.
(04)	 Fluxo	de	calor	corresponde	à	quantidade	de	calor	que	atravessa	
uma	seção	reta	do	corpo	que	o	conduz,	na	unidade	de	tempo.
(08)	 O	calor,	espontaneamente,	se	propaga	do	corpo	de	maior	tempe‑
ratura	para	o	corpo	de	menor	temperatura.
(16)	 Quando	dois	corpos,	em	contato,	estão	em	equilíbrio	térmico,	pode‑
‑se	afirmar	que	o	fluxo	de	calor	entre	eles	é	constante.
Dê	a	soma	dos	números	dos	itens	corretos.
	 33	 (Enem‑MEC)	Numa	área	de	praia,	a	brisa	marítima	é	uma	conse‑
quência	da	diferença	no	tempo	de	aquecimento	do	solo	e	da	água,	apesar	
de	ambos	estarem	submetidos	às	mesmas	condições	de	irradiação	solar.	
No	local	(solo)	que	se	aquece	mais	rapidamente,	o	ar	fica	mais	quente	e	
sobe,	deixando	uma	área	de	baixa	pressão,	provocando	o	deslocamento	
do	ar	da	superfície	que	está	mais	fria	(mar).
Maior 
temperatura
Menor pressão
Brisa marítima
Menor temperatura
Brisa terrestre
À	noite,	ocorre	um	processo	 inverso	ao	que	se	verifica	durante	o	dia.	
Como	a	água	leva	mais	tempo	para	esquentar	 (de	dia),	mas	também	
leva	mais	tempo	para	esfriar	(à	noite),	o	fenômeno	noturno	(brisa	ter‑
restre)	pode	ser	explicado	da	seguinte	maneira:
a)	 O	ar	que	está	sobre	a	água	se	aquece	mais;	ao	subir,	deixa	uma	área	
de	baixa	pressão,	causando	um	deslocamento	de	ar	do	continente	
para	o	mar.
b)	 O	ar	mais	quente	desce	e	se	desloca	do	continente	para	a	água,	a	
qual	não	conseguiu	reter	calor	durante	o	dia.
c)	 O	ar	que	está	sobre	o	mar	se	esfria	e	dissolve‑se	na	água;	forma‑se,	as‑
sim,	um	centro	de	baixa	pressão,	que	atrai	o	ar	quente	do	continente.
d)	 O	ar	que	está	sobre	a	água	se	esfria,	criando	um	centro	de	alta	pres‑
são	que	atrai	massas	de	ar	continental.
e)	 O	ar	sobre	o	solo,	mais	quente,	é	deslocado	para	o	mar,	equili‑
brando	a	baixa	temperatura	do	ar	que	está	sobre	o	mar.
	 34	 (Urca‑CE)	O	ser	humano	é	homeotérmico,	isto	é,	possui	a	ca‑
pacidade	 de	 manter	 a	 temperatura	 corporal	 em	 torno	 de	 36,5	 ºC,	
apesar	 das	 variações	 térmicas	 do	 ambiente.	 Estando	 o	 ambiente	
externo	a	uma	temperatura	mais	baixa	que	a	temperatura	corporal,	
um	dos	mecanismos	básicos	pelo	qual	se	dá	a	perda	de	calor	para	o	
ambiente	denomina‑se:
a)	 convecção.	
b)	 respiração.	
c)	 adsorção.
d)	 condução.
e)	 absorção.
	 35	 (Urca‑CE,	adaptada)	Com	relação	à	água,	podemos	afirmar	que:
a)	 no	intervalo	de	0	a	4	ºC,	seu	volume	permanece	constante	e,	após	
4	ºC,	sua	densidade	diminui.
b)	 entre	0	e	4º	C,	seu	volume	aumenta	e,	após	4	ºC,	ele	se	dilata	normal‑
mente.
c)	 no	intervalo	de	0	a	4	ºC,	sua	densidade	diminui	e,	após	4	ºC,	ela	se	
dilata	normalmente.
d)	 entre	0	e	4º	C,	seu	volume	permanece	constante	e,	após	4	ºC,	sua	densi‑
dade	permanece	constante.
e)	 no	intervalo	de	0	a	4	ºC,	seu	volume	diminui	e,	após	4	ºC,	ele	se	dilata	
normalmente.
	 36		 (UFBA)	A	figura	a	seguir	representa	um	balão,	de	volume	V0,	feito	
de	material	 isótropo	de	coeficiente	de	dilatação	 linear	α.	O	balão	está	
completamente	cheio	de	um	líquido	de	coeficiente	de	dilatação	volu‑
métrica	γ	e	de	massa	específica	µ0,	à	temperatura	θ0.	Quando	a	tempera‑
tura	do	balão	é	aumentada	de	∆θ,	extravasa	um	volume	VA	do	líquido.
R
Nessas	condições,	julgue	as	afirmações:
(01)		O	raio	R	diminui,	quando	a	temperatura	do	balão	aumenta.
(02)	 O	balão	se	dilata	como	se	fosse	maciço.
(04)		O	coeficiente	de	dilatação	aparente	do	líquido	é	expresso	por	
γ	+	3α.
(08)	 A	dilatação	do	balão	é	igual	a	V0	·	γ	·	∆θ	–	VA.
Dê	a	soma	dos	números	dos	itens	corretos.
	 37	 (Urca‑CE)	Um	mol	de	um	gás	ideal	sofre	uma	transformação	em	
que	o	gás	passa	do	estado	A	para	o	estado	B,	conforme	mostra	a	figura	
a	seguir:	(Dado:	c	=	calor	específico	à	pressão	constante;	R	=	constante	
universal	dos	gases	ideais)
V
T
A
3V0
V0
T00 3T0
B
Com	base	nessas	informações,	é	correto	afirmar	que	a	variação	da	ener‑
gia	interna	desse	gás	(∆U)	é	igual	a:
a)	 ∆U	=	(c	–	R)	⋅	T0 
b)	 ∆U	=	2	⋅	(c	+	R)	⋅	T0 
c)	 ∆U	=	2	⋅	(c	–	R)	⋅	T0
d)	 ∆U	=	(c	+	R)	⋅	T0
e)		 ∆U	=	2	⋅	c ⋅		T0
14 Exercícios Complementares
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	 38	 (U.	F.	Santa	Maria‑RS)	A	figura	representa,	no	diagrama	p	x	V,	
a	expansão	isotérmica	que	um	mol	de	gás	ideal	sofre,	ao	receber	1	728	J	
de	energia	na	forma	de	calor.
p (N/m2)
V (m3)1 2
300 K
2 493
1 246,5
0
O	trabalho	realizado	na	expansão	de	1	m3	para	2	m3	é,	em	J:
a)	 0	 d)	 1	728
b)	 270	 e)	 1	870
c)	 870	
	 39	 (U.	E.	Ponta	Grossa‑PR)	Sobre	processos	termodinâmicos,	assi‑
nale	o	que	for	correto.
(01)	 As	variações	na	temperatura	de	um	corpo	estão	relacionadas	às	
variações	na	sua	energia	interna.
(02)	 De	acordo	com	a	segunda	lei	da	termodinâmica,	o	calor	não	flui	
espontaneamente	de	um	corpo	de	menor	temperatura	para	outrode	maior	temperatura.
(04)	 Em	uma	transformação	adiabática,	se	o	trabalho	é	realizado	sobre	
o	sistema,	sua	energia	interna	aumenta.
(08)	 O	rendimento	de	um	ciclo	de	Carnot	independe	da	diferença	de	
temperatura	entre	os	reservatórios	térmicos.
(16)	 Em	processos	naturais,	a	energia	de	alta	qualidade	tende	a	se	trans‑
formar	em	energia	de	qualidade	mais	baixa.	A	ordem	tende	para	a	
desordem.
Dê	a	soma	dos	números	dos	itens	corretos.
	 40	 (PUC‑RS)	O	ciclo	de	Carnot	é	um	ciclo	termodinâmico	especial,	
pois	uma	máquina	térmica	que	opera	de	acordo	com	este	ciclo	entre	
duas	temperaturas,	T1	e	T2,	com	T1	maior	que	T2,	obtém	o	máximo	ren‑
dimento	possível.	O	rendimento	r	de	uma	máquina	térmica	é	definido	
como	a	razão	entre	o	trabalho	líquido	que	o	fluido	da	máquina	executa	
e	o	calor	que	absorve	do	reservatório	à	temperatura	T1.
120
100
80
60
40
20
0
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
T2
T1
r 
(%
)
Pode‑se	concluir,	pelo	gráfico	e	pelas	leis	da	termodinâmica,	que	o	ren‑
dimento	da	máquina	de	Carnot	aumenta	quando	a	razão	
T2
T1
	diminui:
a)	 alcançando	100%	quando	T2	vale	0	ºC.
b)	 alcançando	100%	quando	T1	é	muito	maior	que	T2.
c)	 alcançando	100%	quando	a	diferença	entre	T1	e	T2	é	muito	pequena.
d)	 mas	só	alcança	100%	porque	representa	o	ciclo	ideal.
e)	 mas	nunca	alcança	100%.
	 41	 (Vunesp)	Um	sistema	termodinâmico	é	levado	do	estado	inicial	
A	a	outro	estado	B	e	depois	trazido	de	volta	até	A	pelo	estado	C,	confor‑
me	o	diagrama	p	x	V	da	figura	a	seguir.
A
50
p (105 Pa)
40
30
20
10
1 2 30 4 V (m3)
B
C
A w B
B w C
C w A
Q
+
† ∆U
+
Processo
Processo Q † ∆U
A	→	B +
B	→	C +
C	→	A
a)	 Complete	a	tabela,	atribuindo	sinais	(+)	ou	(–)	às	grandezas	ter‑
modinâmicas	 associadas	 a	 cada	 processo:	 † positivo	 significa	
trabalho	realizado	pelo	sistema,	Q	positivo	é	calor	fornecido	ao	
sistema	e	∆U	positivo	é	aumento	da	energia	interna.
b)	 Calcule	o	trabalho	realizado	pelo	sistema	durante	o	ciclo	completo	
ABCA.
	 42	 (PUC/Campinas‑SP)	O	esquema	a	seguir	 representa	 trocas	de	
calor	e	realização	de	trabalho	em	uma	máquina	térmica.	Os	valores	de	
T1	e	Q2	não	foram	indicados,	mas	deverão	ser	calculados	durante	a	so‑
lução	desta	questão.
Fonte quente
Fonte fria
T1 =
Q1 = 4 000 J
† = 800 J
Q2 =
T2 = 300 K
Considerando‑se	 os	 dados	 indicados	 no	 esquema,	 se	 essa	 máquina	
operasse	segundo	um	ciclo	de	Carnot,	a	temperatura	T1,	da	fonte	quen‑
te,	seria,	em	kelvins,	igual	a:
a)	 375	
b)	 400	
c)	 525	
d)	 1	200
e)	 1	500
15Exercícios Complementares
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respOstas
Questões do Enem
1.	a
2.	d
3.	a
4.	b
5.	e
6.	d
7.	b
8.	c
9.	b
10.	b
11.	d
12.	d
13.	d
14.	c
15.	c
16.	c
17.	d
18.	d
19.	b
20.	e
21.	d
22.	a
23.	b
24.	d
25.	e
26.	a
27.	b
28.	b
29.	b
30.	e
31.	c
32.	c
33.	d
34.	e
35.	e
36.	a
37.	c
16.	d
17.	e
18.	c
19.	d
20.	d
21.	a)	 		
I2	__	I1
			=	1	000
	 b)	 Não,	 pois	 a	 pessoa	 ficará	 exposta	
por	mais	de	3	minutos.
22.	c
23.	a
24.	c
25.	a
26.	c
27.	c
28.	d
29.	b
30.	c
31.	b	
32.	Soma	=	15	(01	+	02	+	04	+	08)
33.	a
34.	d
35.	e
36.	Soma	=	10	(02	+	08)
37.	c
38.	d
39.	Soma	=	23	(01	+	02	+	04	+	16)
40.	e
41.	a)
Processo Q † ∆U
A	w B + + +
B	w	C + 0 +	
C	w	A – – –
	 b)	 4,5	·	106	J
42.	a
38.	a
39.	e
40.	b
41.	e
42.	d
43.	e
Exercícios complementares
1.	a
2.	b
3.	d
4.	a)	 Côncavo
C
o i
F V
	 b)	 1,5	m
5.	b
6.	a)	 2,4	⋅	10–4	s
	 b)	 520	Hz
7.	d
8.	e
9.	V	–	F	–	V	–	F	–	V
10.	b
11.	a)
Água
N
Ar
	 b)	 Miopia
12.	d
13.	4,5	⋅	10–7	m	<	λ	<	6,5	⋅	10–7	m	(muito	
maior	que	o	raio	do	núcleo	atômico).
14.	a)	 7,5	cm	e	28	cm.	Justificativa.
	 b)	 2,5	Hz	e	0,7	m/s.	Justificativa.
15.	V	–	V	–	V
16 Respostas
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