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Bizuário de Física ITA 2020 Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 2 7 SUMÁRIO Apresentação ............................................................................................................................. 3 Instruções Gerais ........................................................................................................................ 4 Análise da aula ........................................................................................................................... 4 Essa Disciplina no Vestibular .......................................................................................................................... 4 Bizurando a Teoria .......................................................................................................................................... 5 Abordagem e Questões Separadas por Nível .................................................................................................. 5 Bizus ........................................................................................................................................... 6 Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 3 7 Apresentação Olá, caros alunos! Sejam bem-vindos à Trilha Estratégica, nosso Bizuário, para as provas do ITA! Antes de darmos início, vou me apresentar: caros, sou Luciano Jacob, aprovado em primeiro lugar no ITA-2019 e venho com enorme prazer tentar encurtar o caminho de vocês. SOBRE O BIZUÁRIO: Trata-se de uma instrução sobre como otimizar o seu estudo nas disciplinas. Sabemos que, durante a preparação para o ITA, é comum o aluno se deparar com inúmeras listas com muitos exercícios e materiais enormes também. Nesse sentido, esse material foi feito no intuito de instruir o aluno a seguir um caminho mais otimizado para conseguir o conhecimento que ele precisa e acertar as questões da prova. Aqui usarei da minha experiência nos vestibulares ITA/IME, obtida com mais de 4 anos de preparação, para fazer um roteiro de aula em que você poderá acessar as suas dificuldades na matéria de forma rápida e objetiva. Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 4 7 Instruções Gerais ✓ Propagação de calor e cinética dos gases no ITA: essa matéria está contida em Termologia que corresponde a 7% da física no ITA. ✓ Essa parte do conteúdo é bastante teórica, logo é muito valioso prestar muita atenção na teoria, mas ela também explora muito a parte prática e de maneira bem aprofundada. Quanto à questão de como estudar o Bizuário e as aulas, lembre-se: Análise da aula Essa Disciplina no Vestibular Essa disciplina é a introdução de termodinâmica e o fechamento de termometria. Assim, por ser um assunto de transição, é usado em ambas matérias. É um conteúdo que consegue dificultar tanto na parte teórica, como fez o ITA 2019, quanto na parte de contas, como fez o ITA 2018. • para passar no ITA é preciso bastante disciplina, foco e paciência. O esperado é que o aluno estude entre 10 e 12 horas por dia, em média, principalmente no começo. Pode parecer muita coisa, até fora da realidade. Porém, considerando que o aluno tem afinidade pelas disciplinas de exatas e que ele encontre um ambiente propício para o estudo, é natural que, com o tempo, ele atinja níveis de estudo muito altos sem demandar grandes esforços para isso. • “Sangue no olho” e “faca nos dentes” são expressões que indicam muito bem o comportamento de um vestibulando de ITA. Sabendo disso, vamos nessa! Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 5 7 Bizurando a Teoria • Repare que o gráfico da força de atração por distância no item 1.1.1 segue a mesma lógica que o gráfico de energia de ligação química. • Lembre-se 𝜆máx é o comprimento de onda correspondente ao pico de potência para uma determinada temperatura. • Curiosidade: por muito tempo o gráfico da figura 11 ficou sem explicações teóricas, havia teorias ques explicavam bem a parte direita do gráfico, ou seja, quanto menor o comprimento de onda, maior a energia. Foi necessário o surgimento da física quântica para explicá-lo de maneira satisfatória. Esse fuga do modelo teórico ficou conhecido como catastrofe do ultravioleta, pois o erro ocorria para pequenos comprimentos de onda (região do ultravioleta). • O item 2 é bastante interessante e a relação entre resistência elétrica e térmica facilita a resolução de muitos exercícios. • Do item 3.5 ao item 4 é importantiíssimo a atenção máxima, pois é um tema muito recorrente nas provas. • Vista a questão 10 da prova dissertativa do ITA 2019, acho que uma questão que poderia cair e que derrubaria muitos alunos é a dedução da formula da pressão do item 4.1... fique MUITO ATENTO! • O teorema da equipartição é um tema do qual o ITA cobra muitas questões, fique ligado, pois esse é um típico exemplo de conteúdo que foge ao escopo tradicional do ensino médio. • O cálculo do caminho livre médio é mais a título de ilustração, se isso caísse na prova, o enunciado teria de informar o modelo usado e as suposições que deseja. • É interessante saber que o caminho livre médio independe da temperatura. Imagine a filmagem do movimento das partículas de um gás. O aumento da temperatura equivale a passar o vídeo em modo acelerado, mas repare que isso não altera os caminhos percorridos, apenas altera o tempo para percorrê-los. • No ITA é muito improvavel que alguma questão seja resolvida usando a velocidade média ou a mais provavel, quase sempre se usará a velocidade quadrática média... a não ser que a questão compare as trê entre si. Abordagem e Questões Separadas por Nível ❖ Sugestão: comece pelas questões médias. Se você conseguiu se sair relativamente bem, não precisa se preocupar com as fáceis, apenas faça as de teoria, pois o ITA costuma fazer Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 6 7 pegadinhas no âmbito teórico da matéria. Se você teve dificuldade nas questões médias, não perca tempo, volte para as fáceis e apoie-se na teoria. ❖ As questões difíceis devem ser feitas com calma, não se desespere se não conseguir fazê- las, muitas delas tem técnicas específicas, então fique de olho nos comentários e nos exemplos resolvidos (lá você vai encontrar muitas questões que considero difíceis). ❖ Às vezes, você achou uma questão MUITO difícil e eu a classifiquei como média... Isso é normal, pois, ocasionalmente, você pode ter dificuldade por não saber a técnica correta para atacá-la. Mas, após saber, muito provavelmente, você irá concordar comigo . Fáceis Médias Difíceis 01,08,13,14,18,19, 20,21,25,28,40,46 02,03,04,05,06,07, 09,10,11,12,15,16, 17,22,23,24,26,27, 29,30,31,32,33,37, 38,39,41,42,44,45 34,35,36,43 Bizus ➢ 06: excelente questão para cair no ita primeira fase, experimente fazer a questão de forma literal supondo um momento em que uma fração x de água transbordou. ➢ 11: essa proporcionalidade entre fluxo e densidade x velocidade não é algo intuitivo e nem uma lei geral, tanto é que a questão forneceu tal informação. ➢ 12: pode parecer que a ultima passagem pulou muitas etapas, mas experimente manipular as equações e você verá que não é complicado chegar ao gabarito. Luciano Jacob Aula 11 Propagação de Calor e Cinética dos Gases www.estrategiavestibulares.com.br 7 7 ➢ 14: lembre-se que não faz sentido pensar em peso do gás... trate sempre da pressão, seja na horizontal seja na vertical. ➢ 23: realmente o item I é confuso, pois ele não informa exatamente o que acontece com ovolume da lâmpada... considerando Vi=Vf, a alternativa está correta! ➢ 25: mesmo que se considere os efeitos de translação e rotação o resultado será o mesmo, já que ambos gases são diatômicos. ➢ 27: o aluno pode pensar "mas a água não solta vapor para dois lados?" e a resposta é SIM! Entretanto, pelo lado direito a pressão é constante pois está em equilíbrio com o ambiente, ou você pode imaginar que o vapor consegue escapar pelo lado direito, mas não pelo esquerdo. ➢ 34: coloco como difícil pois as contas são exageradas e no momento da prova é difícil para o aluno tomar a decisão entre fazê-la por completo ou tentar outras questões. ➢ 35: questão com muitas variaveis e numa prova objetiva é fácil de o aluno se perder nas manipulações. ➢ 36: questão que dividiu os professores de física do Brasil... muitos entenderam que o enunciado se referia apenas a energia cinética translacional (algo corriqueiro na literatura), enquanto outros (consoante ao ITA) foram ao pé da letra e interpretaram como a soma de todas as energias cinéticas. ➢ 43: muitos alunos têm dificuldade nessa questão pois não estão acostumados com a expressão "variar linearmente". Pense numa equação y = ax + b, nela, y varia linearmente com x. Agora veja a resolução que com certeza fará mais sentido . Apresentação Instruções Gerais Análise da aula Essa Disciplina no Vestibular Bizurando a Teoria Abordagem e Questões Separadas por Nível Bizus
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