Termofísica: Vestibulares 2013

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<p>japizzirani@gmail.com</p><p>física</p><p>termofísica</p><p>QUESTÕES DE VESTIBULARES</p><p>2013.1 (1o semestre)</p><p>2013.2 (2o semestre)</p><p>sumário</p><p>termômetros e escalas termométricas</p><p>VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................2</p><p>VESTIBULARES 2013.2 ..........................................................................................................................3</p><p>calor sensível</p><p>VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................4</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .......................................................................................................................... 7</p><p>calor latente</p><p>VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................8</p><p>VESTIBULARES 2013.2 ........................................................................................................................ 12</p><p>sistema termicamente isolado</p><p>VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................14</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................15</p><p>transmissão de calor</p><p>VESTIBULARES 2013.1 ......................................................................................................................... 17</p><p>VESTIBULARES 2013.2 ......................................................................................................................... 20</p><p>dilatação térmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................24</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................26</p><p>transformações gasosas</p><p>VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................28</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................32</p><p>trabalho da força de pressão</p><p>VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................34</p><p>VESTIBULARES 2013.2 ......................................................................................................................... 35</p><p>primeira lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................36</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................40</p><p>segunda lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1 ......................................................................................................................... 41</p><p>VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................43</p><p>japizzirani@gmail.com 2</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>termômetros e escalas termométricas</p><p>(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Dois estudantes de física, em uma aula de termologia, resolvem</p><p>construir duas escalas para medidas de temperatura. Na escala A,</p><p>o primeiro estudante escolhe os valores 20º e 180º para os pontos</p><p>de fusão e ebulição da água, respectivamente. Na escala B, o outro</p><p>estudante escolhe os valores 15º e 95º para estes mesmos pontos.</p><p>Os alunos comparam as suas escalas e percebem que a equação</p><p>que converte as temperaturas da escala A nas temperaturas da es-</p><p>cala B é:</p><p>a) TB = 2TA + 10.</p><p>*b) TB = TA</p><p>2 + 5.</p><p>c) TB = TA</p><p>2 + 10.</p><p>d) TB = 2TA + 5.</p><p>(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>O gráfico seguinte estabelece a relação entre uma escala de tempe-</p><p>ratura X e a escala de temperatura Celsius.</p><p>T (ºX)</p><p>T (ºC)−50 0</p><p>40</p><p>Nessa nova escala, a temperatura de 30 ºC corresponde, em °X, a</p><p>a) −50</p><p>b) −30</p><p>c) +24</p><p>*d) +64</p><p>e) +80</p><p>(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um engenheiro construiu um termômetro de mercúrio. Para a tem-</p><p>peratura de 0 ºC a altura da coluna de mercúrio é de 10 cm e para</p><p>a temperatura de 100 ºC a altura da coluna de mercúrio é de 15</p><p>cm. Qual é a temperatura quando a altura da coluna de mercúrio é</p><p>13 cm?</p><p>a) 50 ºC</p><p>*b) 60 ºC</p><p>c) 70 ºC</p><p>d) 80 ºC</p><p>e) 90 ºC</p><p>(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Os termômetros são aparelhos usados para medir a temperatura.</p><p>Há grande variedade de tipos de termômetros, devido ao uso e tam-</p><p>bém ao mecanismo do instrumento. Um dos tipos mais comuns é o</p><p>termômetro digital, vendido em farmácias, para medir a temperatura</p><p>do corpo das pessoas.</p><p>Sobre o processo de medir a temperatura de uma pessoa, é COR-</p><p>RETO afirmar que:</p><p>a) é necessário apenas colocar o termômetro em contato com o cor-</p><p>po por alguns segundos para medir a temperatura.</p><p>b) o termômetro não necessita ser colocado em contato com o cor-</p><p>po, mas apenas ficar a alguns milímetros dele.</p><p>*c) o termômetro deve ser colocado em contato com o corpo até que</p><p>seja estabelecido o equilíbrio térmico entre o corpo e o termômetro.</p><p>Somente assim será possível medir a temperatura do corpo.</p><p>d) os termômetros digitais não são adequados para medir a tempe-</p><p>ratura corporal das pessoas.</p><p>e) o termômetro não precisa ser colocado diretamente em contato</p><p>com o corpo, para se estabelecer o equilíbrio térmico entre o corpo</p><p>e o termômetro.</p><p>(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>O Brasil possui tecnologia pioneira na produção de vacinas que abas-</p><p>tecem o sistema público de saúde e são exportadas para mais de</p><p>70 países. Segundo o Manual de Normas de Vacinação da FUNASA</p><p>– Ministério da Saúde, a vacina contra tuberculose (BCG) deve ser</p><p>conservada entre 2 °C e 8 °C. No caso de exportação dessa vacina</p><p>para países de origem inglesa, como os Estados Unidos ou Belize,</p><p>que adotam a escala Fahrenheit, as temperaturas de acondiciona-</p><p>mento são, respectivamente, iguais a</p><p>a) 275 °F e 281 °F.</p><p>b) 33,1 °F e 36,4 °F.</p><p>*c) 35,6 °F e 46,4 °F.</p><p>d) 32 ºF e 212 ºF.</p><p>e) 3,6 °F e 14,4 °F.</p><p>(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Três termômetros, A, B e C, calibrados nas escalas Celsius, Fahre-</p><p>nheit e Kelvin, respectivamente, funcionam corretamente e são usa-</p><p>dos para medir a temperatura de um sistema termodinâmico. Se a</p><p>leitura do termômetro B é 77, é correto afirmar-se que os termôme-</p><p>tros A e C assinalam, respectivamente,</p><p>a) 248 e 28.</p><p>b) 298 e 25.</p><p>c) 27 e 298.</p><p>d) 27 e 300.</p><p>*e) 25 e 298.</p><p>(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Numa região bastante fria, o termômetro indica −67 ºF. O valor des-</p><p>sa temperatura na escala Celsius é de</p><p>a) −206 ºC.</p><p>b) −67 ºC.</p><p>*c) −55 ºC.</p><p>d) −60 ºC.</p><p>e) 0 ºC.</p><p>(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Ao visitar uma feira de tecnologia, um homem adquiriu um termô-</p><p>metro digital bastante moderno. Ao chegar em casa, guardou o ter-</p><p>mômetro na caixa de primeiro socorros e jogou fora a embalagem</p><p>aonde estava o manual de uso do termômetro. Um certo dia, o seu</p><p>filho apresentou um quadro febril. Ele, então, usou o termômetro</p><p>para aferir a temperatura da criança. Para sua surpresa, o visor di-</p><p>gital do termômetro indicou que a criança estava com a temperatura</p><p>de 312.</p><p>Nesse contexto, a explicação mais provável para essa medida de</p><p>temperatura é que o termômetro esteja graduado na</p><p>a) escala Celsius e, quando convertido para a escala Fahrenheit, a</p><p>temperatura da criança corresponderá a 79 ºF.</p><p>b) escala Fahrenheit e, quando convertido para a escala Celsius, a</p><p>temperatura da criança corresponderá a 39 ºC.</p><p>*c) escala Kelvin e, quando convertido para a escala Celsius, a tem-</p><p>peratura da criança corresponderá a 39 ºC.</p><p>d) escala Celsius e, quando convertido para escala Kelvin, a tempe-</p><p>ratura da criança corresponderá a 273 K.</p><p>e) escala Fahrenheit e, quando convertido para a escala Kelvin, a</p><p>temperatura da criança corresponderá a</p><p>de alumínio e a água apresentam a</p><p>mesma temperatura.</p><p>(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: T = 53 ºC</p><p>Sabe-se que a densidade e o calor específico da água no estado</p><p>líquido são respectivamente iguais a 1,0 kg/L e 4200 J/(kg.ºC). Des-</p><p>peja-se um litro de água à temperatura T em um recipiente de capa-</p><p>cidade térmica 1680 J/ºC, inicialmente a 73 ºC. Considerando que</p><p>as trocas de calor só ocorrem entre a água e o recipiente, qual o va-</p><p>lor de T, em ºC, se a temperatura da água, após o equilíbrio térmico</p><p>ser atingido, é de 63 ºC?</p><p>(SENAC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Em um calorímetro, de capacidade térmica 50 cal/°C, inicialmente à</p><p>temperatura de 20 ºC, são colocados 230 g de água à 40 ºC e 20 g</p><p>de gelo à −20 ºC. Desprezando as perdas de calor para o ambiente,</p><p>ao se estabelecer o equilíbrio térmico, a temperatura final do siste-</p><p>ma, em ºC, é</p><p>a) 0.</p><p>b) 32.</p><p>c) 16.</p><p>*d) 28.</p><p>e) 8.</p><p>Dados:</p><p>Calor específico do gelo = 0,50 cal/gºC</p><p>Calor específico da água = 1,0 cal/gºC</p><p>Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g</p><p>Temperatura de fusão do gelo = 0 ºC</p><p>japizzirani@gmail.com 17</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>transmissão de calor</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Em certos problemas relacionados ao escoamento de fluidos no in-</p><p>terior de dutos, encontram-se expressões do tipo:</p><p>γ = kal3</p><p>v2</p><p>A grandeza γ possui a mesma dimensão da razão entre potência e</p><p>temperatura. O termo k é a condutividade térmica, conforme descrito</p><p>pela Lei de Fourier. As dimensões dos parâmetros a e l são, respec-</p><p>tivamente, as mesmas de aceleração e comprimento. A dimensão</p><p>de v para que a equação acima seja dimensionalmente correta é</p><p>igual a:</p><p>a) raiz quadrada da aceleração.</p><p>b) quadrado da velocidade.</p><p>c) produto do comprimento pela raiz quadrada da velocidade.</p><p>*d) produto da velocidade pela raiz quadrada do comprimento.</p><p>e) produto do comprimento pelo quadrado da velocidade.</p><p>(UEL/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>O cooler, encontrado em computadores e em aparelhos eletroele-</p><p>trônicos, é responsável pelo resfriamento do microprocessador e de</p><p>outros componentes. Ele contém um ventilador que faz circular ar</p><p>entre placas difusoras de calor. No caso de computadores, as placas</p><p>difusoras ficam em contato direto com o processador, conforme a</p><p>figura a seguir.</p><p>ventilador</p><p>placas difusoras</p><p>processador</p><p>Cooler</p><p>Vista lateral do cooler e do processador</p><p>Sobre o processo de resfriamento desse processador, assinale a</p><p>alternativa correta.</p><p>a) O calor é transmitido das placas difusoras para o processador e</p><p>para o ar através do fenômeno de radiação.</p><p>b) O calor é transmitido do ar para as placas difusoras e das placas</p><p>para o processador através do fenômeno de convecção.</p><p>*c) O calor é transmitido do processador para as placas difusoras</p><p>através do fenômeno de condução.</p><p>d) O frio é transmitido do processador para as placas difusoras e das</p><p>placas para o ar através do fenômeno de radiação.</p><p>e) O frio é transmitido das placas difusoras para o ar através do</p><p>fenômeno de radiação.</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Improvisando uma churrasqueira com blocos de construção, uma</p><p>pessoa posiciona os espetos feitos de bambu com os quais atraves-</p><p>sou algumas linguiças.</p><p>Considerando os processos de transmissão de calor, o churrasco</p><p>improvisado contará com a troca de calor proveniente do carvão em</p><p>brasa e do ar aquecido, realizada por</p><p>a) convecção, somente.</p><p>b) irradiação, somente.</p><p>c) condução e irradiação, somente.</p><p>d) condução e convecção, somente.</p><p>*e) condução, convecção e irradiação.</p><p>(VUNESP/FSM-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Nos ambientes climatizados artificialmente, os aparelhos de ar con-</p><p>dicionado são colocados na parte superior do ambiente, assim como</p><p>os aquecedores são colocados na parte inferior.</p><p>Esses posicionamentos são explicados porque, dessa forma,</p><p>a) a condução do calor é mais rápida.</p><p>*b) há formação das correntes de convecção.</p><p>c) a condução do calor é facilitada para todos os lados.</p><p>d) as correntes de convecção ficam mais rápidas.</p><p>e) a radiação do calor se faz uniformemente.</p><p>(UNESP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Cor da chama depende do elemento queimado</p><p>Por que a cor do fogo varia de um material para outro?</p><p>A cor depende basicamente do elemento químico em maior abun-</p><p>dância no material que está sendo queimado. A mais comum, vista</p><p>em incêndios e em simples velas, é a chama amarelada, resultado</p><p>da combustão do sódio, que emite luz amarela quando aquecido</p><p>a altas temperaturas. Quando, durante a combustão, são liberados</p><p>átomos de cobre ou bário, como em incêndio de fiação elétrica, a cor</p><p>da chama fica esverdeada.</p><p>(Superinteressante, março de 1996. Adaptado.)</p><p>A luz é uma onda eletromagnética. Dependendo da frequência des-</p><p>sa onda, ela terá uma coloração diferente. O valor do comprimento</p><p>de onda da luz é relacionado com a sua frequência e com a energia</p><p>que ela transporta: quanto mais energia, menor é o comprimento de</p><p>onda e mais quente é a chama que emite a luz. Luz com coloração</p><p>azulada tem menor comprimento de onda do que luz com coloração</p><p>alaranjada.</p><p>José Lopes</p><p>I</p><p>II</p><p>(http://papofisico.tumblr.com. Adaptado.)</p><p>Baseando-se nas informações e analisando a imagem, é correto</p><p>afirmar que, na região I, em relação à região II,</p><p>a) a luz emitida pela chama se propaga pelo ar com maior veloci-</p><p>dade.</p><p>b) a chama emite mais energia.</p><p>*c) a chama é mais fria.</p><p>d) a luz emitida pela chama tem maior frequência.</p><p>e) a luz emitida pela chama tem menor comprimento de onda.</p><p>(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>A alça utilizada para abrir um refrigerador é mantida a uma tempe-</p><p>ratura superior à temperatura ambiente. Uma pessoa segura essa</p><p>alça por alguns segundos; em seguida, abre o refrigerador e, com</p><p>a mesma mão, apanha uma lata de refrigerante em seu interior, ela</p><p>terá a percepção ou a sensação térmica de que</p><p>a) a lata pareceria estar a uma temperatura mais elevada do que sua</p><p>temperatura real, devido ao processo de condução do calor.</p><p>b) a lata pareceria estar com a sua temperatura real.</p><p>c) a lata pareceria estar a uma temperatura mais baixa do que sua</p><p>temperatura real, devido às correntes de convecção.</p><p>*d) a lata pareceria estar a uma temperatura mais baixa do que sua</p><p>temperatura real, devido ao processo de condução do calor.</p><p>japizzirani@gmail.com 18</p><p>(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Considere a seguinte definição para a geração de energia limpa:</p><p>“A energia limpa possui como principal diferencial o fato de que du-</p><p>rante seu processo de produção, a emissão de gases poluentes,</p><p>contribuintes para o efeito estufa, é mínima, ou mesmo, em alguns</p><p>casos, nula”.</p><p>De acordo com essa definição, a alternativa que apresenta SOMEN-</p><p>TE usinas que produzem energia limpa é:</p><p>*a) nuclear, solar e eólica.</p><p>b) de biodiesel, solar e hidrelétrica.</p><p>c) eólica, termelétrica e hidrelétrica.</p><p>d) nuclear, termelétrica e de biodiesel.</p><p>(PUC/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Observe o seguinte fragmento do texto 07: “No verão da Groenlân-</p><p>dia, é normal que suas camadas de gelo se derretam. Em julho de</p><p>2012, no entanto, em apenas quatro dias (de 9 a 12) a superfície</p><p>gelada sofreu um derretimento nunca observado: a área desconge-</p><p>lada passou de 40% para 97%”. Sobre esse tema, analise os itens</p><p>abaixo:</p><p>I - Gases de “efeito estufa” contribuem para o aquecimento global</p><p>por absorver radiação mais infravermelha que visível.</p><p>II - A principal fonte de energia da Terra é a radiação.</p><p>III - A Superfície do Planeta Terra perde energia para o espaço exte-</p><p>rior devido, principalmente, à convecção.</p><p>De acordo com os itens analisados, marque a alternativa</p><p>correta:</p><p>*a) Apenas I e II são verdadeiros.</p><p>b) Apenas I e III são verdadeiros.</p><p>c) Apenas II e III são verdadeiros.</p><p>d) I, II e III são verdadeiros.</p><p>(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>O Sol irradia energia para o espaço sideral. Essa energia tem ori-</p><p>gem na sua autocontração gravitacional. Nesse processo, os íons</p><p>de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem velocida-</p><p>des muito altas, o que os leva a atingirem temperaturas da ordem</p><p>de milhões de graus. Com isso, têm início reações exotérmicas de</p><p>fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio</p><p>são fundidos, geran-</p><p>do núcleos de He (Hélio) e propiciando a produção da radiação, que</p><p>é emitida para o espaço. Parte dessa radiação atinge a Terra e é a</p><p>principal fonte de toda a energia que utilizamos.</p><p>Nesse contexto, a sequência de formas de energias que culmina</p><p>com a emissão da radiação solar que atinge a terra é</p><p>a) Térmica → Potencial Gravitacional → Energia de Massa → Ciné-</p><p>tica → Eletromagnética.</p><p>b) Cinética →Térmica → Energia de Massa → Potencial Gravitacio-</p><p>nal → Eletromagnética.</p><p>c) Energia de Massa → Potencial Gravitacional → Cinética →Térmi-</p><p>ca → Eletromagnética.</p><p>*d) Potencial Gravitacional → Cinética →Térmica → Energia de</p><p>Massa → Eletromagnética.</p><p>(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Sabemos que no nosso dia a dia, muito se utiliza de expressões,</p><p>cujo emprego comum contradiz a ciência, como exemplo: “Estou</p><p>morrendo de calor”. Atentando-se ao uso correto de expressões</p><p>científicas no que se refere à transmissão de calor, analise as falas</p><p>de três senhoras que dialogavam numa noite de inverno.</p><p>Maria: “Vou preparar um café para esquentar. Agora preciso ter cui-</p><p>dado pra ele não derramar no fogão, pois a água que se aquece por</p><p>radiação logo ferverá”.</p><p>Tereza: “Enquanto você prepara o café, eu vou aquecer uns pães no</p><p>tabuleiro de alumínio, que em contato com o fogo transfere o calor</p><p>por condução para os pães”.</p><p>Socorro: “E para completar, pego lençóis de lã no armário, para nos</p><p>enrolarmos, já que estes se aquecem mais rápido que os lençóis de</p><p>algodão”.</p><p>Das falas das senhoras acima descritas está(ão) correta(s):</p><p>a) As de Maria e Tereza</p><p>b) As de Maria e Socorro</p><p>c) As de Tereza e Socorro</p><p>*d) Apenas a de Tereza</p><p>e) Apenas a de Maria</p><p>(UCS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>A operação de uma lâmpada incandescente baseia-se no aqueci-</p><p>mento, por corrente elétrica, de um filamento metálico, até que esse</p><p>atinja uma determinada temperatura e, por transmissão de energia,</p><p>seja capaz de sensibilizar sistemas óticos, como um olho ou uma</p><p>câmera fotográfica. Essa transmissão de energia acontece por</p><p>a) convecção.</p><p>*b) radiação.</p><p>c) condução.</p><p>d) compressão adiabática.</p><p>e) fusão.</p><p>(IF/SC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)</p><p>O Sol é uma das fontes de energias alternativas mais baratas de</p><p>que dispomos, e a forma mais comum de se usar a energia solar é</p><p>para o aquecimento da água usada em nossas residências. O aque-</p><p>cimento é feito através de coletores solares. A figura abaixo mostra</p><p>de maneira esquemática um sistema de aquecimento solar de uma</p><p>casa, onde temos: o reservatório 1, que fornece água fria para o</p><p>coletor e para a casa; o coletor solar, que recebe a energia do Sol;</p><p>e o reservatório 2, que armazena a água aquecida, que serve para</p><p>o consumo da casa.</p><p>Reservatório 2</p><p>Reservatório 1Coletor</p><p>Solar</p><p>Água 2</p><p>para consumo</p><p>Água 1</p><p>para consumo</p><p>Com base no exposto, assinale no cartão-resposta o número cor-</p><p>respondente à proposição correta ou à soma das proposições cor-</p><p>retas.</p><p>01) O Sol aquece por irradiação o coletor solar, que aquecido, acaba</p><p>por esquentar a água que passa por ele antes de ser conduzida para</p><p>o reservatório 2.</p><p>02) A água quente se desloca para o reservatório 2 devido às corren-</p><p>tes de condução térmica.</p><p>04) O coletor solar deve ser pintado com cores claras, para melhorar</p><p>a eficiência do aquecimento da água.</p><p>08) O reservatório 2 deve ser composto de um material com baixa</p><p>condutividade térmica, para manter a temperatura da água contida</p><p>nele.</p><p>16) A principal radiação responsável pelo aquecimento do coletor</p><p>solar é a radiação ultra-violeta.</p><p>32) O reservatório 2, para manter a água aquecida, deve ser capaz</p><p>de armazenar uma grande quantidade de calor.</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>A intensidade da energia solar que chega à Terra diminui significati-</p><p>vamente, à medida que nos afastamos do equador em direção aos</p><p>polos.</p><p>Polo Norte</p><p>Polo Sul</p><p>Raios de sol</p><p>Equador</p><p>Considerando o modelo de propagação da luz em que os raios de</p><p>sol chegam à Terra retilíneos e paralelos (veja a figura), marque a</p><p>alternativa que apresenta um argumento CORRETO para explicar</p><p>esse fato, de acordo com o modelo considerado.</p><p>*a) A densidade de raios solares que chegam à Terra (raios por uni-</p><p>dade de área) é maior na região do Equador que nos Polos.</p><p>b) Os raios solares que chegam à Terra são mais intensos (mais</p><p>energéticos) na região do Equador que nos Polos.</p><p>c) Não há diferença entre quantidade ou intensidade dos raios que</p><p>chegam à região do Equador ou aos Polos; a Terra é mais fria na</p><p>região dos Polos porque a maior parte da energia do interior do pla-</p><p>neta flui para a região do Equador.</p><p>d) Os raios solares que chegam à Terra percorrem uma distância</p><p>maior para chegar aos Polos.</p><p>japizzirani@gmail.com 19</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>A tabela informa o valor da condutibilidade térmica de alguns ma-</p><p>teriais.</p><p>material condutibilidade térmica (W/m·K)</p><p>cobre 398</p><p>aluminio 237</p><p>ferro 80,3</p><p>vidro 0,86</p><p>madeira 0,14</p><p>ar 0,026</p><p>De acordo com a tabela, o material que melhor evita a condução de</p><p>calor é</p><p>a) o alumínio.</p><p>*b) o ar.</p><p>c) a madeira.</p><p>d) o ferro.</p><p>e) o cobre.</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>A água é um fator importante de regulação térmica da Terra porque</p><p>tem</p><p>a) densidade e viscosidade baixas.</p><p>b) compressibilidade alta.</p><p>c) calor específico e calor de vaporização baixos.</p><p>d) densidade e viscosidade altas.</p><p>*e) calor específico e calor de vaporização altos.</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>A figura apresenta o esquema de uma garrafa térmica.</p><p>tampa</p><p>paredes</p><p>espelhadas</p><p>ar</p><p>rarefeito</p><p>(http://penta3.ufrgs.br)</p><p>Trata-se de um sistema fechado para impedir as trocas de calor com</p><p>o meio e assim manter a temperatura constante no seu interior. Com</p><p>base nesse esquema, é correto afirmar que</p><p>*a) as paredes espelhadas impedem a transmissão de calor por ir-</p><p>radiação.</p><p>b) o ar rarefeito impede a transmissão de calor por irradiação.</p><p>c) as paredes espelhadas impedem a transmissão de calor por con-</p><p>vecção.</p><p>d) o ar rarefeito mantém a pressão constante no interior da garrafa.</p><p>e) as paredes espelhadas impedem a transmissão de calor por con-</p><p>dução.</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>O forno de micro-ondas atua em uma frequência de aproximada-</p><p>mente 2 GHz e transporta energia que é absorvida pelas moléculas</p><p>de água, de gordura e de açúcar, que apresentam polaridade. Essas</p><p>moléculas passam a vibrar, alinhando-se com a frequência das ondas</p><p>que incidem sobre elas, ocasionando o fenômeno da ressonância,</p><p>efeito no qual se baseia o aquecimento pelo forno de micro-ondas.</p><p>Apenas moléculas de água, gordura e açúcar entram em ressonân-</p><p>cia com as micro-ondas. Essa é a vantagem de um aquecimento</p><p>sob esse processo, uma vez que as ondas só fazem ressonância</p><p>com os alimentos e não com os recipientes que os contêm. O ar de</p><p>dentro do forno e os recipientes se aquecem apenas por condução</p><p>ou convecção através do alimento aquecido.</p><p>a) Sabendo que a velocidade das micro-ondas é de 3×108 m/s, cal-</p><p>cule o seu comprimento de onda.</p><p>b) Explique o que é aquecimento por condução e por convecção.</p><p>RESOLUÇÃO VUNESP/FMJ-2013.1:</p><p>a) f = 2 GHz = 2×109 Hz e v = 3×108 m/s</p><p>v = λ f ⇒ 3×108 = λ.2×109 ⇒ λ = 0,15 m</p><p>b) CONDUÇÃO: o calor se transmite pelo contato entre as molécu-</p><p>las.</p><p>CONVECÇÃO: o calor se transmite pelo movimento de uma mas-</p><p>sa fluida decorrente da diferença de densidades entre duas regiões</p><p>provocada pela diferença de temperatura entre essa duas regiões.</p><p>(VUNESP/FAMECA-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Uma das formas mais utilizadas para o aproveitamento da energia</p><p>solar é o aquecimento da água em edificações residenciais, indus-</p><p>triais, comerciais e, principalmente, em hospitais, por meio de aque-</p><p>cedores solares. A figura ilustra o esquema de funcionamento de um</p><p>aquecedor solar de água.</p><p>co</p><p>let</p><p>orradiação</p><p>solar</p><p>vidro</p><p>placa escura</p><p>reservatório</p><p>de água quente</p><p>reservatório</p><p>de água fria</p><p>água quente</p><p>para o consumo</p><p>(Wolfgang Palz. Energia solar e fontes alternativas, 1981.)</p><p>É correto afirmar que a energia vinda do Sol, por</p><p>a) radiação, aquece a água que circula na tubulação também por</p><p>radiação.</p><p>*b) radiação, aquece a água que será armazenada num reservatório</p><p>adiabático.</p><p>c) condução, aquece a água que circula na tubulação por radiação.</p><p>d) radiação, aquece a água que será armazenada num reservatório</p><p>bom condutor térmico.</p><p>e) condução, aquece a água que circula na tubulação por convec-</p><p>ção.</p><p>(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Durante o dia, parte da energia solar é captada pela superfície da</p><p>Terra e absorvida, enquanto a outra parte é irradiada para a atmosfe-</p><p>ra, de volta para o espaço. Os gases naturais que existem na atmos-</p><p>fera funcionam como uma espécie de capa protetora que impede a</p><p>dispersão total do calor, o que ajuda a manter o planeta quente.</p><p>Se esse processo, denominado efeito estufa, não existisse, a tem-</p><p>peratura da superfície terrestre seria, em média, cerca de 34ºC mais</p><p>fria do que é hoje. Portanto, pode-se afirmar que o efeito estufa é</p><p>imprescindível para a manutenção da vida sobre a Terra.</p><p>(www.rudzerhost.com/ambiente/estufa.htm#topo Acesso em: 22.10.2012. Adaptado.)</p><p>Nos últimos séculos, a ação do homem vem promovendo, na atmos-</p><p>fera, um aumento considerável na taxa</p><p>de dióxido de carbono (CO2), gás importante na produção do efeito</p><p>estufa. A ação antropogênica, ou seja, a</p><p>interferência humana sobre o meio ambiente é apontada como uma</p><p>das responsáveis pelo aumento, acima do</p><p>normal, da temperatura no planeta.</p><p>Sobre esse assunto assinale a alternativa correta.</p><p>a) A destruição da camada de ozônio pelo aumento de dióxido de</p><p>carbono na atmosfera é um dos fatores responsáveis pelo efeito es-</p><p>tufa.</p><p>*b) O aumento da concentração de gases, como o gás carbônico,</p><p>por ação antropogênica se deve principalmente pela queima de</p><p>combustíveis fósseis e destruição de florestas naturais.</p><p>c) Uma das consequências do efeito estufa é a diminuição de ab-</p><p>sorção de raios solares, o que interfere na fotossíntese, provocando</p><p>alterações na cadeia alimentar dos diferentes ecossistemas.</p><p>d) A ação antropogênica não pode ser considerada um fator de alte-</p><p>ração ambiental, uma vez que o efeito estufa existe independente-</p><p>mente da supressão de gases como o CO2 pelo homem.</p><p>e) As chuvas ácidas são consequência do efeito estufa e provocam a</p><p>acidificação de oceanos, interferindo na sobrevivência do fitoplanc-</p><p>ton marinho.</p><p>japizzirani@gmail.com 20</p><p>(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>A elevação de temperatura da água através da energia transportada</p><p>pelas ondas eletromagnéticas que vêm do Sol é uma forma de eco-</p><p>nomizar energia elétrica ou queima de combustíveis. Esse aumento</p><p>de temperatura pode ser realizado da(s) seguinte(s) maneira(s):</p><p>I - Usa-se espelho parabólico em que as ondas eletromagnéticas</p><p>são refletidas e passam pelo foco desse espelho onde existe um</p><p>cano metálico em que circula água.</p><p>II - Usam-se chapas metálicas pretas expostas às ondas eletromag-</p><p>néticas em que a energia é absorvida e transferida para a água que</p><p>circula em canos metálicos soldados a essas placas.</p><p>III - Usam-se dispositivos mecânicos que agitam as moléculas de</p><p>água com pás para ganharem velocidade.</p><p>Está(ão) correta(s)</p><p>a) apenas I.</p><p>*b) apenas I e II.</p><p>c) apenas III.</p><p>d) apenas II e III.</p><p>e) I, II e III.</p><p>(UFSC-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 28 (04+08+16)</p><p>Calor é energia em trânsito, devido a uma diferença de temperatura.</p><p>No momento em que não existe mais esta diferença de temperatura,</p><p>o calor deixa de existir. O calor não pode ser armazenado ou contido</p><p>por um corpo. Em uma situação na qual existe uma diferença de</p><p>temperatura, o calor surge e, dependendo do meio em que isto ocor-</p><p>re, o calor vai apresentar formas distintas de se propagar.</p><p>Em relação às formas de propagação do calor, assinale a(s)</p><p>proposição(ões) CORRETA(S).</p><p>01. Na ausência de matéria, o calor se propaga por radiação, ondas</p><p>eletromagnéticas em que a frequência do calor está na faixa do ul-</p><p>travioleta.</p><p>02. O calor também pode se propagar na faixa da radiação de micro-</p><p>ondas, a mesma usada nos fornos de micro-ondas para aquecer e</p><p>cozinhar alimentos.</p><p>04. O fluxo de calor através de um sólido depende da sua geometria</p><p>e do material do qual é composto.</p><p>08. O calor se propaga por três processos: na condução a energia é</p><p>transferida pela interação dos átomos ou moléculas; na convecção a</p><p>energia é transferida pelo transporte direto de matéria e na radiação</p><p>a energia é transferida por meio de ondas eletromagnéticas.</p><p>16. A garrafa térmica, ou frasco de Dewar, pode ser considerada</p><p>uma recipiente de paredes adiabáticas, pois seu objetivo é evitar</p><p>qualquer tipo de propagação de calor.</p><p>32. O processo de aquecimento de um fluido se dá por convecção,</p><p>por isso a fonte de calor deve estar preferencialmente localizada na</p><p>região superior desse fluido.</p><p>(FAAP/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Os fenômenos atmosféricos não costumam ser divulgados com</p><p>muita freqüência pelos meios de comunicação (as exceções seriam</p><p>furacões e chuvas torrenciais), entretanto podemos verificar fenô-</p><p>menos de menor impacto como, por exemplo, as brisas marítimas e</p><p>as brisas terrestres.</p><p>• Brisas terrestres: percebe-se esse fenômeno com mais facilidade</p><p>em regiões litorâneas, principalmente no período da tarde e sopra</p><p>da terra para o mar.</p><p>• Brisas marítimas: também se percebe esse fenômeno com mais</p><p>facilidade em regiões litorâneas, no período da noite e sopra do mar</p><p>para a terra.</p><p>Podemos dizer que o processo de transferência de calor que predo-</p><p>mina nas brisas é:</p><p>a) condução</p><p>b) circulação</p><p>c) radiação;</p><p>d) sublimação</p><p>*e) convecção</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>A temperatura média da Terra pode ser estimada por meio do equi-</p><p>líbrio entre a radiação absorvida pela área da sua seção transver-</p><p>sal (At) e a radiação emitida por toda sua superfície. Conforme a</p><p>lei de Stefan-Boltzmann, a Terra emite radiação numa intensidade</p><p>ITerra = σ ·T4 (W /m2), em que T é sua temperatura média e σ é uma</p><p>constante. O deserto do Saara possui uma área de 4% de At e ajuda</p><p>a diminuir a temperatura média da Terra ao refletir a radiação solar,</p><p>de intensidade média ISol , que nela incide.</p><p>A adversidade à vida observada no deserto tem contribuído his-</p><p>toricamente para a ocorrência de conflitos regionais. As recentes</p><p>descobertas de riquezas naturais intensificaram esses conflitos, le-</p><p>vando-os à barbárie e ao genocídio. Diante do exposto, alguns dos</p><p>motivos dos atuais conflitos regionais naquela região e a expressão</p><p>para temperatura média da Terra, considerando-se que o Saara re-</p><p>flete toda a radiação que nele incide, são, respectivamente:</p><p>*a) as disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes</p><p>reservas de ouro e petróleo e T =</p><p>0,96·IS</p><p>4·σ( (¼.</p><p>b) intolerância religiosa, interesses nas grandes reservas de dia-</p><p>mante e petróleo e T =</p><p>0,96·IS</p><p>σ( (¼.</p><p>c) disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes re-</p><p>servas de diamante e ouro e T =</p><p>IS</p><p>σ( (¼.</p><p>d) intolerância religiosa, interesses nas grandes reservas de dia-</p><p>mante e petróleo e T =</p><p>0,96·IS</p><p>4·σ( (¼.</p><p>e) disputas territoriais entre etnias rivais, interesses nas grandes re-</p><p>servas de diamante e ouro e T =</p><p>0,96·IS</p><p>σ( (¼.</p><p>Dado:</p><p>At = π R 2</p><p>Terra , sendo RTerra o raio da Terra.</p><p>(UNESP-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Por que o deserto do Atacama é tão seco?</p><p>A região situada no norte do Chile, onde se localiza o deserto do</p><p>Atacama, é seca por natureza. Ela sofre a influência do Anticiclo-</p><p>ne Subtropical do Pacífico Sul (ASPS) e da cordilheira dos Andes.</p><p>O ASPS, região de alta pressão na atmosfera, atua como uma “tam-</p><p>pa”, que inibe os mecanismos de levantamento do ar necessários</p><p>para a formação de nuvens e/ou chuva. Nessa área, há umidade</p><p>perto da costa, mas não há mecanismo de levantamento. Por isso</p><p>não chove. A falta de nuvens na região torna mais intensa a incidên-</p><p>cia de ondas eletromagnéticas vindas do Sol, aquecendo a superfí-</p><p>cie e elevando a temperatura máxima. De noite, a Terra perde calor</p><p>mais rapidamente, devido à falta de nuvens e à pouca umidade da</p><p>atmosfera, o que torna mais baixas as temperaturas mínimas. Essa</p><p>grande amplitude térmica é uma característica</p><p>dos desertos.</p><p>(Ciência Hoje, novembro de 2012. Adaptado.)</p><p>Baseando-se na leitura do texto e dos seus conhecimentos de pro-</p><p>cessos de condução de calor, é correto afirmar que o ASPS ______</p><p>e a escassez de nuvens na região do Atacama ____________.</p><p>As lacunas são, correta e respectivamente, preenchidas por</p><p>a) favorece a convecção – favorece a irradiação de calor</p><p>b) favorece a convecção – dificulta a irradiação de calor</p><p>*c) dificulta a convecção – favorece a irradiação de calor</p><p>d) permite a propagação de calor por condução – intensifica o efeito</p><p>estufa</p><p>e) dificulta a convecção – dificulta a irradiação de calor</p><p>japizzirani@gmail.com 21</p><p>(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma parede, de 10 m de comprimento, 3 m de altura e espessu-</p><p>ra 20 cm, separa duas regiões de temperaturas que variam de</p><p>180º Fahrenheits. Sabe-se que tal parede é constituída por material</p><p>que possui condutibilidade térmica igual a 0,2 × 104 no sistema inter-</p><p>nacional de unidades. Qual é o fluxo de calor através da parede?</p><p>a) 5,4 × 107 W;</p><p>b) 4,4 × 107 W;</p><p>*c) 3,0 × 107 W;</p><p>d) 2,9 × 107 W;</p><p>e) 1,4 × 107 W.</p><p>(UFG/GO-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Uma caixa de isopor em forma de paralelepípedo de dimensões</p><p>0,4 × 0,6 × 0,4 m contém 9 kg de gelo em equilíbrio térmico com</p><p>água. Esse sistema é fechado e mantido em uma sala cuja tempera-</p><p>tura ambiente é de 30 ºC. Tendo em vista que o gelo é completamen-</p><p>te derretido após um intervalo de 10 horas, calcule:</p><p>Dados:</p><p>1 cal ≅ 4,0 J</p><p>calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g</p><p>a) o fluxo de calor, em watt, que o conteúdo da caixa de isopor rece-</p><p>be até derreter o gelo;</p><p>b) a espessura da caixa de isopor. Utilize o coeficiente de transmis-</p><p>são de calor do isopor 4,0 × 10−2 W/(m.ºC).</p><p>RESPOSTA UFG/GO-2013.2:</p><p>a) φ = 80 W b) e = 1,92 cm ≅ 2,0 cm</p><p>(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Uma dona de casa preparou uma sopa para seu neto que estava</p><p>doente. Pegou um prato e encheu com sopa, esperando que o neto</p><p>viesse para a mesa. Após alguns minutos o rapaz sentou-se e co-</p><p>meçou a comer. No entanto, quando pegou a colher de alumínio</p><p>que estava dentro da sopa sentiu que ela estava mais quente que o</p><p>fundo do prato de vidro. Lembrando-se das suas aulas de física fez</p><p>algumas reflexões.</p><p>Analise as reflexões feitas pelo rapaz a luz dos conhecimentos da</p><p>física.</p><p>l − A colher de alumínio tem maior condutividade térmica que o prato</p><p>de vidro.</p><p>ll − Para esfriar a sopa mais rapidamente posso soprar o vapor que</p><p>sai dela por evaporação para longe, assim, facilito esse processo de</p><p>vaporização.</p><p>lll − Se eu levantar o prato e colocar a mão abaixo da sua base sem</p><p>tocá-lo, vou sentir o calor por irradiação.</p><p>lV − Quanto mais próxima a temperatura do cabo da colher com a</p><p>temperatura da sopa maior será o fluxo de calor através da colher.</p><p>V − A transmissão do calor que se dá da sopa para o prato é por</p><p>convecção.</p><p>Todas as afirmações corretas estão nos itens:</p><p>a) I - IV - V</p><p>*b) I - II - III</p><p>c) II - III - IV</p><p>d) III - IV - V</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Leia a tirinha.</p><p>(Bill Watterson. O melhor de Calvin.)</p><p>Considere que o menino tenha passado alguns minutos do lado de</p><p>fora da casa e que, ao retornar, ela lhe tenha parecido quente e</p><p>agradável. A explicação física para esse fato é a de que o corpo do</p><p>menino, ao entrar em casa,</p><p>a) passa a perder frio numa taxa menor para o meio externo do que</p><p>quando estava do lado de fora da casa.</p><p>*b) passa a perder calor numa taxa menor para o meio externo do</p><p>que quando estava do lado de fora da casa.</p><p>c) deixa de perder calor e passa a perder frio para o meio externo.</p><p>d) deixa de receber frio, como acontecia do lado de fora da casa, e</p><p>passa a receber calor do meio externo.</p><p>e) deixa de receber calor</p><p>(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Considere duas lâmpadas: uma lâmpada incandescente com consu-</p><p>mo de 20 W, vida útil de 1000 horas e rendimento (fração energéti-</p><p>ca efetivamente transformada em luz) de 25%; e uma segunda, do</p><p>tipo fluorescente, com vida útil de 7500 horas e rendimento de 60%.</p><p>Considere um experimento em que as duas lâmpadas são ligadas</p><p>em paralelo a uma tomada de energia elétrica residencial, permane-</p><p>cendo ligadas durante suas vidas úteis. Qual deve ser a potência,</p><p>em Watts, consumida pela fluorescente para que perca energia em</p><p>forma de calor tanto quanto a incandescente durante o período do</p><p>experimento?</p><p>a) 20.</p><p>b) 25.</p><p>c) 60.</p><p>*d) 5.</p><p>(IF/SC-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 36 (04+32)</p><p>O frasco de Dewar é um recipiente cons-</p><p>truído com o propósito de conservar a</p><p>temperatura das substâncias que ali fo-</p><p>rem colocadas, sejam elas quentes ou</p><p>frias. O frasco consiste em um recipiente</p><p>de paredes duplas espelhadas, com vá-</p><p>cuo entre elas e de uma tampa feita de</p><p>material isolante. A garrafa térmica que</p><p>temos em casa é um frasco de Dewar.</p><p>O objetivo da garrafa térmica é evitar ao</p><p>máximo qualquer processo de transmis-</p><p>são de calor entre a substância e o meio</p><p>externo.</p><p>Disponível: http://donasdecasaatual.blogspot.com.br/2011/01/como-limpar-</p><p>garrafa-termica.html.Acesso em: 11 nov. 2012.</p><p>Assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões)</p><p>CORRETA(S).</p><p>01. A garrafa térmica deve ser utilizada apenas para substâncias</p><p>com temperaturas superiores a 75 ºC, já que, abaixo dessa tempe-</p><p>ratura, perde-se grande quantidade de calor por condução.</p><p>02. Devido à existência de vácuo entre as paredes, a substância não</p><p>perde calor por condução e radiação.</p><p>04. Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o</p><p>calor por radiação, e a região de vácuo evita a propagação do calor</p><p>por condução e convecção.</p><p>08. Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o</p><p>calor por condução, e a região de vácuo evita a propagação do calor</p><p>por condução e radiação.</p><p>16. Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o</p><p>calor por condução e convecção, e a região de vácuo evita a propa-</p><p>gação do calor por radiação.</p><p>32. A tampa do frasco de Dewar é feita com material isolante para</p><p>evitar as trocas de calor por condução e convecção.</p><p>japizzirani@gmail.com 22</p><p>(UNIFOR/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um condicionador de ar deve manter a temperatura de 20 ºC no</p><p>interior de um recinto de dimensões 15 m de comprimento, 5 m de</p><p>largura e 3 m de altura. As paredes do ambiente climatizado têm</p><p>25 cm de espessura e condutividade térmica de 0,20 W/(m.ºC) (ver</p><p>figura).</p><p>Parede A</p><p>Parede B</p><p>Parede C</p><p>Sabendo que a temperatura exterior é de 40 ºC e que as paredes</p><p>A, B e C não têm portas e janelas, qual a quantidade de calor, em</p><p>calorias por segundo, a ser extraído do ambiente pelo condicionador</p><p>considerando que ele entra por condução através das paredes A, B</p><p>e C? (considere 1 cal = 4,20 J)</p><p>a) 385</p><p>b) 390</p><p>c) 395</p><p>*d) 400</p><p>e) 405</p><p>(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Satélites artificiais, como os usados em transmissão de TV, têm</p><p>sistemas eletrônicos instalados e que se aquecem por efeito Joule.</p><p>Além disso, as partes do satélite que estejam voltadas para o sol es-</p><p>tão expostas a temperaturas em torno de 300 K, enquanto as partes</p><p>sombreadas ficam em um ambiente de 2,7 K. A geração de calor por</p><p>efeito Joule e essas diferenças de temperatura exigem um projeto</p><p>muito sofisticado no tocante à dissipação de calor. Considerando</p><p>que o satélite esteja fora da atmosfera terrestre, onde não haja um</p><p>meio condutor de calor para o ambiente, pode-se afirmar correta-</p><p>mente que a principal forma de dissipação de calor do satélite é</p><p>a) difusão.</p><p>*b) irradiação.</p><p>c) condução.</p><p>d) convecção.</p><p>(FATEC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>De acordo com o texto, para se deixar a água pura, “os líderes reco-</p><p>mendavam que o líquido fosse fervido sobre o fogo (I), esquentado</p><p>sob o Sol (II) ou aquecido com um pedaço de ferro em brasa mergu-</p><p>lhado dentro de um recipiente com água (III)”.</p><p>Na sequência que aparece no texto, podemos afirmar que, em cada</p><p>uma das maneiras destacadas no trecho como (I), (II) e (III), a água</p><p>recebe energia térmica, inicialmente por</p><p>(I) (II) (III)</p><p>a) condução condução convecção</p><p>*b) condução radiação condução</p><p>c) radiação radiação convecção</p><p>d) radiação condução</p><p>condução</p><p>e) radiação convecção condução</p><p>(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Assinale a alternativa incorreta a respeito dos conceitos de termolo-</p><p>gia ou de processos termodinâmicos, envolvendo transferências de</p><p>energia entre dois corpos.</p><p>a) Quanto maior a altitude, menor é a pressão atmosférica e menor</p><p>é a temperatura de ebulição da água.</p><p>b) Quando as moléculas de um meio material vibram, o calor é trans-</p><p>mitido por condução.</p><p>c) A convecção é um processo de transferência de calor que ocorre</p><p>somente em meios fluidos.</p><p>*d) A temperatura de um corpo é a medida da quantidade de calor</p><p>contida nele.</p><p>e) A radiação é um processo de transferência de calor que, também,</p><p>ocorre se os corposestiverem no vácuo.</p><p>(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)</p><p>Uma empresa da área de telecomunicações possui uma sala clima-</p><p>tizada para alojar sua central de computadores, ao lado de uma sala</p><p>de controle também climatizada. A parede que separa essas salas</p><p>possui uma janela retangular de vidro, com 6,0 mm de espessura,</p><p>1,0 m de altura e 1,5 m de largura. Supondo que o restante dessa</p><p>parede e todas as outras são isoladas termicamente, que uma das</p><p>salas é mantida em 24 ºC e a outra em 19 ºC e sabendo que a</p><p>condutividade térmica do vidro é 2,0 × 10−4 kcal/(s.m.ºC), assinale</p><p>o que for correto.</p><p>01) O fluxo de calor que atravessa a janela é de aproximadamente</p><p>250 cal/s.</p><p>02) A potência térmica que está sendo transferida de uma sala para</p><p>a outra através da janela é de aproximadamente 2100 W.</p><p>04) A quantidade de calor transferida de uma sala para a outra atra-</p><p>vés da janela, no intervalo de tempo de uma hora, é de aproximada-</p><p>mente 9 × 105 cal.</p><p>08) Se a espessura da janela de vidro for diminuída, o fluxo de calor</p><p>que a atravessa também diminuirá.</p><p>16) O fluxo de calor que atravessa a janela de vidro é diretamente</p><p>proporcional à área da mesma.</p><p>(UFPE-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>A figura a seguir está representando um importante assunto estuda-</p><p>do pela Geografia Física. Assinale-o.</p><p>Atmosfera</p><p>Calor</p><p>Terra</p><p>a) A chuva ácida.</p><p>*b) O efeito estufa.</p><p>c) A camada de ozônio.</p><p>d) A formação das chuvas orográficas.</p><p>e) A formação das frentes quentes.</p><p>(IF/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>As estações do ano são responsáveis por apresentarem caracte-</p><p>rísticas bem particulares, influenciando na temperatura das regiões</p><p>geográficas, nas vegetações que cobrem os países, assim como na</p><p>reprodução dos animais.</p><p>A respeito das estações do ano são feitas as seguintes afirmações:</p><p>I. No verão e no inverno, a superfície terrestre recebe, respectiva-</p><p>mente, mais e menos radiação solar.</p><p>II. No inverno, a Terra, no seu movimento de translação, está mais</p><p>afastada do Sol do que no verão, por isso os dias mais frios.</p><p>III. O movimento de translação, juntamente com a inclinação do eixo</p><p>de rotação com seu plano de órbita, é o responsável pelas quatro</p><p>estações.</p><p>É correto o que se a rma em</p><p>a) I, II e III.</p><p>b) II, apenas.</p><p>c) III, apenas.</p><p>d) I e II, apenas</p><p>*e) I e III, apenas.</p><p>japizzirani@gmail.com 23</p><p>(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Observa-se que uma panela se resfria mais rapidamente quando</p><p>colocada sobre uma mesa de pedra do que sobre uma mesa de</p><p>madeira. Isso ocorre porque:</p><p>a) a pedra é sempre mais fria que a madeira.</p><p>b) o contato entre a panela e a madeira é melhor e impede a passa-</p><p>gem de ar entre o fundo da panela e a mesa.</p><p>*c) a pedra é melhor condutor de calor que a madeira.</p><p>d) a madeira é melhor condutor de calor que a pedra, prova disso é</p><p>que ela entra em combustão quando levada ao fogo.</p><p>(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma parede com 10 cm de espessura de uma residência é consti-</p><p>tuída de tijolo refratário, cuja condutividade térmica é de 1,7 W/m·K.</p><p>Sabendo-se que a parede mede 50 cm por 100 cm e que as tempe-</p><p>raturas nas partes interna e externa desta parede medem, respecti-</p><p>vamente, 27 ºC e 37 ºC, a taxa com a qual o calor é conduzido por</p><p>meio desta parede para dentro da residência será</p><p>*a) 85W.</p><p>b) 17W.</p><p>c) 58W.</p><p>d) 1,7W.</p><p>e) 10W.</p><p>japizzirani@gmail.com 24</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>dilatação térmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Uma determinada esfera metálica maciça possui densidade volu-</p><p>métrica de massa igual a 100g/cm3 e é aquecida mediante uma</p><p>fonte de energia que lhe fornece 103 calorias. O calor específico</p><p>desse material é de 0,2 cal/g°C e o coeficiente de dilatação linear de</p><p>2 × 10−6 °C−1. A variação de volume após o material ser aquecido é</p><p>de exatamente:</p><p>a) 3 × 10−2 cm3.</p><p>b) 3 × 102 cm3.</p><p>c) 3 × 10−3 cm3.</p><p>d) 3 × 10−1 cm3.</p><p>*e) 3 × 10−4 cm3.</p><p>(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Uma barra com 1,0 m de comprimento e uma placa com 1,0 m2</p><p>de área, de mesmo material, são submetidas à mesma variação de</p><p>temperatura. Se a barra dilatar 0,50 cm com o aquecimento, a dila-</p><p>tação da placa será:</p><p>a) 1,0 × 100 cm2</p><p>*b) 1,0 × 102 cm2</p><p>c) 5,0 × 10−1 cm2</p><p>d) 2,5 × 10−1 cm2</p><p>(IF/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>De forma geral, o piso das quadras de esporte não é inteiriço, mas</p><p>formado por blocos de concreto separados por um pequeno espaço.</p><p>Procede-se assim pelo fato de que os corpos não têm tamanho defi-</p><p>nido, mudam constantemente as suas medidas. Isto é causado pela</p><p>contínua mudança de temperatura.</p><p>Imagem disponível em: www.jvesportes.com.br.</p><p>Acesso em 12 set. 2012.</p><p>É CORRETO afirmar que esse fenômeno é chamado de:</p><p>a) volume. d) irradiação.</p><p>b) conversão. *e) dilatação.</p><p>c) calor.</p><p>(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um sensor térmico funciona com uma haste metálica que se dila-</p><p>ta com o aumento da temperatura e fecha o circuito, disparando o</p><p>sistema de incêndio. A distância entre a extremidade da haste e o</p><p>fio que fecha o circuito é 0,06% do comprimento da haste quando a</p><p>temperatura é 20 ºC. O alarme deve disparar quando a temperatura</p><p>atinge 70 ºC. Para que isto aconteça, qual é o coeficiente de dilata-</p><p>ção térmica do material da haste?</p><p>Obs.: A dilatação do fio é desprezível.</p><p>a) 8,33 × 10−3 ºC−1</p><p>b) 1,20 × 10−3 ºC−1</p><p>c) 8,33 × 10−5 ºC−1</p><p>*d) 1,20 × 10−5 ºC−1</p><p>e) 8,33 × 10−6 ºC−1</p><p>(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Em um recipiente adiabático, contendo 2,0 L de água há uma bar-</p><p>ra metálica imersa, de capacidade térmica 1 000 cal/ºC, que mede</p><p>inicialmente 40,00 cm. O sistema recebe 150 kcal de uma fonte de</p><p>calor e, ao fim do processo, a barra acusa uma dilatação linear de</p><p>0,01 cm.</p><p>água</p><p>barra</p><p>metálica</p><p>O coeficiente de dilatação linear do material da barra vale,</p><p>em 10−6·ºC−1,</p><p>a) 1,0.</p><p>b) 2,0.</p><p>c) 3,0.</p><p>d) 4,0.</p><p>*e) 5,0.</p><p>Dados para a água:</p><p>densidade = 1,0 g/cm3</p><p>calor específico = 1,0 cal/(g.ºC)</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Duas barras metálicas, A e B, possuem coeficientes de dilatação</p><p>linear αA e αB, sendo que αA = 5αB. Ao sofrerem o mesmo aque-</p><p>cimento de 10 °C, a partir de uma mesma temperatura inicial, as</p><p>barras exibem a mesma variação ∆L no seu comprimento. Qual é a</p><p>relação entre os respectivos comprimentos iniciais, LA e LB, de cada</p><p>uma das barras</p><p>a) LA = 5LB.</p><p>*b) LA = LB/5.</p><p>c) LA = 10LB.</p><p>d) LA = 7LB.</p><p>e) LA = LB/10.</p><p>(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma esfera maciça apresenta volume igual a VE, quando a esfera</p><p>está à temperatura θ0. A temperatura da esfera é elevada até θ,</p><p>e ela é completamente mergulhada em um líquido que também se</p><p>encontra à temperatura θ. Sabendo que a densidade do líquido é ρL</p><p>e que a densidade da esfera é ρE, e sabendo, ainda, que α é o coe-</p><p>ficiente de dilatação linear da esfera, o módulo da força de empuxo</p><p>que o líquido exercerá sobre a esfera é igual a:</p><p>*a) [1 + 3α(θ – θ0)]ρLVE g</p><p>b) [1 + 3α(θ – θ0)]ρEVE g</p><p>c) [1 + α(θ – θ0)]ρLVE g</p><p>d) 3α(θ – θ0)ρLVE g</p><p>e) 3α(θ – θ0)ρEVE g</p><p>(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Em nosso cotidiano existem várias situações que envolvem a dilata-</p><p>ção térmica dos materiais. Na engenharia é muito importante levar</p><p>em consideração os efeitos da dilatação para evitar fissuras e ra-</p><p>chaduras nas estruturas das edificações. A figura a seguir mostra</p><p>uma plataforma P que é mantida na horizontal por estar apoiada nas</p><p>colunas A e B de comprimentos iniciais iguais a LA e LB, respectiva-</p><p>mente.</p><p>Plataforma</p><p>A</p><p>B</p><p>Sabendo que LA = (2/3)LB, a razão entre</p><p>os coeficientes de dilatação</p><p>das colunas, αA/αB, a fim de que a plataforma P permaneça hori-</p><p>zontal em qualquer temperatura, é igual a</p><p>a) 2/3.</p><p>*b) 3/2.</p><p>c) 1/3.</p><p>d) 4/3.</p><p>e) 3/4.</p><p>DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS</p><p>japizzirani@gmail.com 25</p><p>(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um bloco maciço de alumínio em forma de paralelepípedo, que</p><p>apresenta dimensões lineares de 5 cm, 10 cm e 20 cm, é submetido</p><p>a uma variação de temperatura de 200 ºC. Neste caso, a maior área</p><p>desse bloco sofre um aumento de</p><p>a) 576 mm2.</p><p>*b) 192 mm2.</p><p>c) 1,92 mm2.</p><p>d) 0,96 cm2.</p><p>e) 5,76 cm2.</p><p>Dado: coeficiente de dilatação linear</p><p>do alumínio α = 24 × 10−6 ºC−1.</p><p>(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Duas esferas maciças e homogêneas, X e Y, de mesmo volume e</p><p>materiais diferentes, estão ambas na mesma temperatura T. Quando</p><p>ambas são sujeitas a uma mesma variação de temperatura ∆T, os</p><p>volumes de X e Y aumenta de 1% e 5%, respecitivamente.</p><p>A razão entre os coeficientes de dilatação linear dos materiais de X</p><p>e Y, αX /αY, é</p><p>a) 1.</p><p>b) 1/2.</p><p>c) 1/4.</p><p>*d) 1/5.</p><p>e) 1/10.</p><p>(SENAC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>O volume de um bloco metálico sofre aumento de 0,90% quando sua</p><p>temperatura varia de 150 °C.</p><p>O coeficiente de dilatação linear médio desse metal, em °C−1, é</p><p>a) 2,0 × 10−6.</p><p>b) 3,0 × 10−6.</p><p>c) 6,0 × 10−5.</p><p>d) 3,0 × 10−5.</p><p>*e) 2,0 × 10−5.</p><p>DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS</p><p>(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um líquido tem densidade de 0,658 g/cm3 a 20 ºC. A 45 ºC a den-</p><p>sidade é de 0,626 g/cm3. O valor do seu coeficiente de dilatação</p><p>volumétrica vale aproximadamente</p><p>a) 2,40 × 10−3 ºC−1.</p><p>*b) 2,04 × 10−3 ºC−1.</p><p>c) 2,40 × 10−2 ºC−1.</p><p>d) 2,04 × 10−2 ºC−1.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma garrafa aberta está quase cheia de um determinado líquido.</p><p>Sabe-se que se esse líquido sofrer uma dilatação térmica correspon-</p><p>dente a 3% de seu volume inicial, a garrafa ficará completamente</p><p>cheia, sem que tenha havido transbordamento do líquido.</p><p>fora de escala</p><p>Desconsiderando a dilatação térmica da garrafa e a vaporização</p><p>do líquido, e sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do</p><p>líquido é igual a 6 × 10−4 °C−1, a maior variação de temperatura,</p><p>em °C, que o líquido pode sofrer, sem que haja transbordamento,</p><p>é igual a</p><p>a) 35.</p><p>b) 45.</p><p>*c) 50.</p><p>d) 30.</p><p>e) 40.</p><p>(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>A figura a seguir ilustra um termômetro clínico de mercúrio. A leitura</p><p>da temperatura é dada pela posição da extremidade da coluna de</p><p>mercúrio sobre uma escala.</p><p>Considerando os fenômenos envolvidos no processo de determina-</p><p>ção da temperatura corporal de um paciente, analise as afirmativas:</p><p>I - A variação de volume da coluna de mercúrio é diretamente propor-</p><p>cional ao volume inicial dessa coluna.</p><p>II - O volume da coluna de mercúrio varia até que seja atingido o</p><p>equilíbrio térmico entre o termômetro e o corpo do paciente.</p><p>III - Se o mercúrio for substituído por álcool, a escala termométrica</p><p>não precisa ser alterada.</p><p>Está(ão) correta(s)</p><p>a) apenas I.</p><p>b) apenas II.</p><p>*c) apenas I e II.</p><p>d) apenas III.</p><p>e) I, II e II.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>O aquecimento de um líquido é sempre acompanhado de dois fenô-</p><p>menos de dilatação: a dilatação do líquido e a dilatação do recipiente</p><p>que o contém. Sendo assim, ao aquecermos um recipiente, aberto,</p><p>completamente cheio de água, observa-se que há transbordamento</p><p>da água. Esse volume transbordado representa a dilatação</p><p>a) absoluta do recipiente.</p><p>b) aparente do recipiente.</p><p>c) absoluta da água.</p><p>*d) aparente da água.</p><p>e) relativa da água.</p><p>DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DA ÁGUA</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Uma esfera de alumínio (αAl = 23 × 10−6 ºC−1) possui um raio de</p><p>2 cm a 30 ºC. Para que essa esfera passe através de um furo de</p><p>1,9977 cm de raio, o valor máximo da temperatura deve ser igual a</p><p>a) 10 °C.</p><p>b) −10 °C.</p><p>c) 20 °C.</p><p>*d) −20 °C.</p><p>(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Em uma oficina mecânica, o mecânico recebeu um mancal “engripa-</p><p>do”, isto é, o eixo de aço está colado à bucha de bronze, conforme</p><p>mostra a figura abaixo.</p><p>BRONZE</p><p>AÇO</p><p>Nessa situação, como o eixo de aço está colado à bucha de bronze</p><p>devido à falta de uso e à oxidação entre as peças, faz-se necessário</p><p>separar essas peças com o mínimo de impacto de modo que elas</p><p>possam voltar a funcionar normalmente.</p><p>Existem dois procedimentos que podem ser usados para separar as</p><p>peças: o aquecimento ou o resfriamento do mancal (conjunto eixo</p><p>e bucha).</p><p>Sabendo-se que o coeficiente de dilatação térmica linear do aço é</p><p>menor que o do bronze, para separar o eixo da bucha, o conjunto</p><p>deve ser</p><p>a) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo aumenta</p><p>mais que o da bucha.</p><p>*b) aquecido, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha au-</p><p>menta mais que o do eixo.</p><p>c) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro da bucha diminui</p><p>mais que o do eixo.</p><p>d) esfriado, uma vez que, nesse caso, o diâmetro do eixo diminui</p><p>mais que o da bucha .</p><p>japizzirani@gmail.com 26</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 24 (08+16)</p><p>Aquecendo uma determinada substância, suas dimensões sofrem</p><p>alterações conhecidas por dilatação térmica. Sobre esse fenômeno,</p><p>assinale o que for correto.</p><p>01) Quando se aquece uma placa que contém um orifício, as dimen-</p><p>sões do orifício se contraem.</p><p>02) Um recipiente tem sua capacidade volumétrica diminuída quan-</p><p>do a sua temperatura aumenta.</p><p>04) Uma lâmina bimetálica, constituída por dois materiais de coe-</p><p>ficientes de dilatação diferentes e sendo um o dobro do outro, se</p><p>curva para o lado daquela que tem maior coeficiente de dilatação; e</p><p>se esfriada, se curva para o lado daquela de menor coeficiente de</p><p>dilatação.</p><p>08) A variação de volume de uma substância é proporcional ao pro-</p><p>duto do seu volume inicial e à variação de temperatura que é sub-</p><p>metida.</p><p>16) É impossível determinar o coeficiente de dilatação real de um</p><p>líquido sem levar em conta o coeficiente de dilatação do recipiente</p><p>que o contém.</p><p>VESTIBULARES 2013.2(UFV/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma esfera feita de um material que possui coeficiente de dilatação</p><p>volumétrica igual a zero flutua parcialmente imersa em um recipien-</p><p>te com água. A temperatura do sistema água/esfera é diminuída de</p><p>10 ºC a 0 ºC. Dos gráficos abaixo, aquele que representa CORRE-</p><p>TAMENTE a razão X entre a parte da esfera abaixo do nível da água</p><p>e a parte da esfera acima do nível da água é:</p><p>*a) X</p><p>T (ºC)100</p><p>c) X</p><p>T (ºC)100</p><p>b) X</p><p>T (ºC)100</p><p>d) X</p><p>T (ºC)100</p><p>(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma placa metálica de área 1 m2 está inicialmente a 50 ºC e é aque-</p><p>cida até a temperatura de 100 ºC. Se o coeficiente de dilatação li-</p><p>near do metal é α = 2,5 × 10−5 ºC−1, qual é a área da placa após o</p><p>aquecimento?</p><p>*a) 1,0025 m2</p><p>b) 1,0050 m2</p><p>c) 1,0005 m2</p><p>d) 1,0012 m2</p><p>e) 1,0075 m2</p><p>(PUC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Considere um recipiente ideal, no interior do qual são colocados</p><p>2,4 litros de água e uma fina haste metálica de espessura e massa</p><p>desprezíveis, comprimento inicial igual a 10cm e coeficiente de dila-</p><p>tação volumétrico igual a 3,6 × 10−5 ºC−1, que estão em equilíbrio tér-</p><p>mico a uma temperatura de 20 ºC. O conjunto é colocado no interior</p><p>de um forno de potência constante e igual a 4000 W, que é ligado</p><p>durante 3 minutos. Considerando que toda energia térmica liberada</p><p>pelo forno foi integralmente absorvida pelo conjunto (água+haste),</p><p>determine a dilatação linear sofrida pela haste metálica após o tem-</p><p>po de aquecimento.</p><p>Adote:</p><p>calor específico da água = 1,0 cal/(g.ºC)</p><p>densidade da água = 1 g/cm3</p><p>1cal = 4J</p><p>*a) 9,0 × 10−3 cm</p><p>b) 1,14 × 10−2 cm</p><p>c) 3,42 × 10−2 cm</p><p>d) 2,6 × 10−3 cm</p><p>e) 7,8 × 10−3 cm</p><p>(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Uma barra de certo material, cujo coeficiente de dilatação linear vale</p><p>20 × 10−6 ºC−1, está à temperatura de 40 ºC e possui 5 m de com-</p><p>primento. O comprimento dessa barra, quando a temperatura for de</p><p>240 ºC, é</p><p>a) 5,50 m.</p><p>*b) 5,02 m.</p><p>c) 6,50 m.</p><p>d) 5,01 m.</p><p>e) 6 m.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma viga de aço usada na construção de uma ponte tem, a 15 ºC,</p><p>comprimento igual a 30 m. Sendo o coeficiente de dilatação linear</p><p>médio do aço α = 1,2×10−5</p><p>ºC−1, em um dia de verão, em que a</p><p>temperatura local atinge 35 ºC, o aumento do comprimento da viga</p><p>será, em mm, igual a</p><p>*a) 7,2.</p><p>b) 6,0.</p><p>c) 4,6.</p><p>d) 3,4.</p><p>e) 2,0.</p><p>DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS</p><p>(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um recipiente encontrava-se totalmente cheio, quando a temperatu-</p><p>ra era de 20 ºC. Exposto ao calor, o líquido atinge 100 ºC e extravasa.</p><p>Sabe-se que o coeficiente de dilatação linear do recipiente é igual a</p><p>3 × 10−5 ºC−1 e que o coeficiente de dilatação volumétrico do líquido</p><p>1 × 10−4 ºC−1. Assim, qual é o coeficiente de dilatação aparente?</p><p>a) 10 × 10−3 ºC−1;</p><p>*b) 1,0 × 10−5 ºC−1;</p><p>c) 1,1 × 10−6 ºC−1;</p><p>d) 1,2 × 10−5 ºC−1;</p><p>e) 1 × 10−4 ºC−1.</p><p>DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS</p><p>japizzirani@gmail.com 27</p><p>(MACKENZIE/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma pequena placa de certa liga metálica de coeficiente de dilatação</p><p>linear médio igual a 20 × 10−6 ºC−1 possui um orifício de diâmetro 5,0</p><p>mm. Essa placa deve ser presa sobre uma superfície por meio de</p><p>um pino de diâmetro 5,1 mm, inserido nesse orifício. Para que seja</p><p>possível prender essa placa com esse pino, nós a aquecemos sem</p><p>que ocorra a mudança do estado de agregação de seu material. A</p><p>variação de temperatura mínima, que deve sofrer essa placa, para</p><p>conseguirmos fixá-la é de</p><p>*a) 1000 ºC</p><p>b) 700 ºC</p><p>c) 500 ºC</p><p>d) 300 ºC</p><p>e) 200 ºC</p><p>(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Contratado para criar a escultura do prefeito de uma pequena cidade,</p><p>o escultor, na hora de terminar a última parte, o rosto, cometeu um</p><p>erro que deixou uma pequena rachadura acima da testa da estátua.</p><p>Como a rachadura não era visível de longe, e o escultor estava com</p><p>o prazo estourado, deixou assim mesmo. Um dia antes de a estátua</p><p>ser oficialmente inaugurada, houve uma chuva forte seguida de uma</p><p>queda brusca na temperatura ambiente, atingindo zero graus Cel-</p><p>sius. Quando a comitiva do prefeito chegou à praça, encontraram o</p><p>rosto da estátua rachado e irreconhecível. Assumindo que a causa</p><p>está relacionada com o evento atmosférico mencionado, o que pode</p><p>ter acontecido?</p><p>a) O resfriamento da estátua não foi uniforme, e a rachadura permi-</p><p>tiu que ocorressem correntes de convecção na pedra, que vieram a</p><p>rachar a parte mais quente, que era a cabeça.</p><p>b) A umidade do ar igualou a pressão interna no local da rachadura à</p><p>pressão atmosférica externa, fazendo com que o rosto fosse esma-</p><p>gado de fora para dentro.</p><p>c) A água, ao entrar pela rachadura da estátua rapidamente, sofreu</p><p>processo de sublimação endotérmica, passando do estado líquido</p><p>para o gasoso, que aqueceu o rosto da estátua.</p><p>*d) A água da chuva infiltrou na estátua e expandiu quando a tempe-</p><p>ratura baixou dos 4 graus Celsius, rachando a pedra.</p><p>e) Ao se transformar adiabaticamente em gelo dentro da testa da</p><p>estátua, a água absorveu calor latente de vaporização e o usou para</p><p>aquecer o rosto.</p><p>DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DA ÁGUA</p><p>japizzirani@gmail.com 28</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>transformações gasosas</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma garrafa, que contem apenas ar, está aberta a atmosfera</p><p>(76 cmHg e 27ºC). O ar contido na garrafa é aquecido rapidamente</p><p>até 927ºC – isto pode ser facilmente realizado espalhando um pouco</p><p>de álcool pela superfície interna, retirando o excesso e aproximando</p><p>uma chama da boca da garrafa; o álcool queima e um jato é lançado</p><p>para fora; a queima é tão rápida que a garrafa não chega a aquecer</p><p>– quando, então, a garrafa é fechada com uma rolha.</p><p>Após tempo suficiente o ar restante contido na garrafa retorna à tem-</p><p>peratura ambiente. Considerando os gases envolvidos como ideais,</p><p>a pressão no interior da garrafa após atingida a temperatura am-</p><p>biente é:</p><p>a) Impossível de ser calculada apenas com estes dados.</p><p>b) Maior que 76 cmHg.</p><p>*c) 19 cmHg.</p><p>d) 38 cmHg.</p><p>e) 57 cmHg.</p><p>(UERJ-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Dois balões idênticos são confeccionados com o mesmo material e</p><p>apresentam volumes iguais. As massas de seus respectivos conteú-</p><p>dos, gás hélio e gás metano, também são iguais. Quando os balões</p><p>são soltos, eles alcançam, com temperaturas internas idênticas, a</p><p>mesma altura na atmosfera.</p><p>Admitindo-se comportamento ideal para os dois gases, a razão entre</p><p>a pressão no interior do balão contendo hélio e a do balão contendo</p><p>metano é igual a:</p><p>a) 1 b) 2 *c) 4 d) 8</p><p>Obs.: É fornecida a tabela periódica dos elementos, portanto, deter-</p><p>mina-se para o mol de cada um dos gases a partir dela.</p><p>(VUNESP/UNISA-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Um sistema é constituído por três balões de vidro, tubos de conexão</p><p>que permitem a passagem de gases entre os balões e duas válvulas</p><p>representadas na ilustração por X. Os volumes dos balões estão</p><p>indicados, sendo os volumes dos tubos de conexão desprezíveis.</p><p>Inicialmente, o balão central está evacuado, as válvulas fechadas.</p><p>A temperatura é mantida constante em todo o processo. O balão A</p><p>contém n moles de um gás ideal, enquanto o balão B contém gás de</p><p>mesma substância que o de A, mas com o dobro de moles.</p><p>X</p><p>A</p><p>2V</p><p>4V</p><p>V</p><p>X</p><p>B</p><p>Após a abertura das válvulas, a pressão final do gás no sistema, em</p><p>função da pressão inicial p no balão A, será igual a</p><p>a) 2p</p><p>b) 3p</p><p>7</p><p>.</p><p>*c) 6p</p><p>7</p><p>.</p><p>d) p</p><p>2</p><p>.</p><p>e) p.</p><p>(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Os extintores de incêndio adequados para serem empregados em</p><p>incêndios associados a curto-circuito elétrico apresentam em seu</p><p>interior gás carbônico. Geralmente, esses cilindros apresentam 4,4</p><p>kg de CO2, em média. Se for considerado um gás ideal essa massa</p><p>de gás carbônico, tendo temperatura de 27 ºC e pressão de 1 atm,</p><p>ele ocupará um volume, em litros, igual a:</p><p>a) 615</p><p>b) 1230</p><p>c) 1845</p><p>*d) 2460</p><p>Dado: R = 0,082 atm.L.mol−1.K−1</p><p>Obs.: É fornecido a tabela periódica dos elementos</p><p>(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um balão contendo gás hélio está na temperatura ambiente</p><p>(20ºC ≈ 293 K) e na pressão atmosférica (P = 1,0 atm ≈ 10+5 Pascal).</p><p>O balão contém 2 mols deste gás nobre. Assuma que o gás hélio</p><p>comporta-se como um gás ideal e que a constante universal dos</p><p>gases perfeitos vale: R = 8,31 (J/mol·K). Determine o volume aproxi-</p><p>mado ocupado pelo gás no interior do balão.</p><p>a) 0,50 m3</p><p>b) 5,00 m3</p><p>c) 2,50 m3</p><p>d) 10,00 m3</p><p>*e) 0,05 m3</p><p>(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Segundo o documento atual da FIFA “Regras do Jogo”, no qual es-</p><p>tão estabelecidos os parâmetros oficiais aos quais devem atender o</p><p>campo, os equipamentos e os acessórios para a prática do futebol,</p><p>a bola oficial deve ter pressão entre 0,6 e 1,1 atm ao nível do mar,</p><p>peso entre 410 e 450 g e circunferência entre 68 e 70 cm. Um dia</p><p>antes de uma partida oficial de futebol, quando a temperatura era</p><p>de 32 ºC, cinco bolas, identificadas pelas letras A, B, C, D e E, de</p><p>mesma marca e novas foram calibradas conforme mostrado na ta-</p><p>bela abaixo:</p><p>Bola Pressão (atm)</p><p>A 0,60</p><p>B 0,70</p><p>C 0,80</p><p>D 0,90</p><p>E 1,00</p><p>No dia seguinte e na hora do jogo, as cinco bolas foram levadas para</p><p>o campo. Considerando que a temperatura ambiente na hora do jogo</p><p>era de 13 ºC e supondo que o volume e a circunferência das bolas</p><p>tenham se mantido constantes, assinale a alternativa que apresenta</p><p>corretamente as bolas que atendem ao documento da FIFA para a</p><p>realização do jogo.</p><p>a) A e E apenas.</p><p>b) B e D apenas.</p><p>c) A, D e E apenas.</p><p>*d) B, C, D e E apenas.</p><p>e) A, B, C, D e E.</p><p>(UNICAMP/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Pressão parcial é a pressão que um gás pertencente a uma mistura</p><p>teria se o mesmo gás ocupasse sozinho todo o volume disponível.</p><p>Na temperatura ambiente, quando a umidade relativa do ar é de</p><p>100%, a pressão parcial de vapor de água vale 3,0 ×103 Pa . Nesta</p><p>situação, qual seria a porcentagem de moléculas de água no ar?</p><p>a) 100%.</p><p>b) 97%.</p><p>c) 33%.</p><p>*d) 3%.</p><p>Dados: a pressão atmosférica vale 1,0 × 105 Pa.</p><p>Considere que o ar se comporta como um gás ideal.</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: B</p><p>O pneu de um carro foi calibrado durante a noite à pressão de</p><p>27,0 psi (libra por polegada quadrada) e, atingido o equilíbrio tér-</p><p>mico, o ar nele contido estava a 27 ºC. Sabe-se que o ar no interior</p><p>do pneu é bastante seco e que não há perda para o exterior.</p><p>Nes-</p><p>sas condições, após rodar por quilômetros durante o dia, sob uma</p><p>temperatura de 37 ºC, a nova pressão, em psi, no interior do pneu</p><p>passou a ser</p><p>a) 27,6.</p><p>*b) 27,9.</p><p>c) 28,2.</p><p>d) 28,5.</p><p>e) 28,8.</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma bolha de volume igual a 2 mL foi formada no fundo do oceano,</p><p>em um local onde a pressão é de 4 atm. Considerando que a tem-</p><p>peratura permaneceu constante, o volume final da bolha ao atingir a</p><p>superfície do oceano, local em que a pressão é igual a 1 atm, foi de</p><p>a) 20 mL. d) 4 mL.</p><p>b) 10 mL. e) 2 mL.</p><p>*c) 8 mL.</p><p>japizzirani@gmail.com 29</p><p>(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Quatro cilindros metálicos de capacidades volumétricas diferentes</p><p>contêm armazenado em seus interiores um gás considerado ideal.</p><p>Cada cilindro possui um manômetro que indica a pressão do gás em</p><p>seu interior.</p><p>CILINDRO VOLUME PRESSÃO</p><p>X 10 Litros 2,0 atmosferas</p><p>Y 20 Litros 1,8 atmosferas</p><p>Z 30 Litros 1,5 atmosferas</p><p>W 40 Litros 1,0 atmosferas</p><p>A tabela abaixo indica os valores do volume de cada cilindro e a</p><p>pressão do gás.</p><p>Estando os quatro cilindros em equilíbrio térmico com o meio am-</p><p>biente, conclui-se que o cilindro que contém o maior número de mo-</p><p>léculas do gás ideal é o cilindro</p><p>a) X</p><p>b) Y</p><p>c) W</p><p>*d) Z</p><p>(UNIFAP-2013.1) - RESPOSTA: F = 200nR (R em unidades do SI)</p><p>Uma caixa cúbica fechada de lado L = 20 cm de divide em duas par-</p><p>tes iguais por meio de uma lâmina.Cada metade contém n moles de</p><p>um gás ideal e inicialmente a temperatura To = 2 ºC. Em seguida, es-</p><p>quenta-se o gás de um lado até a temperatura T1 = 22 ºC, mantendo-</p><p>se o outro lado a temperatura To. Não há passagem de gás através</p><p>da lâmina. Calcule a força total em função da constante universal</p><p>dos gases R, sobre a lâmina que divide a caixa ao meio.</p><p>(ACAFE/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>No estudo da termodinâmica é apresentado um gráfico do compor-</p><p>tamento de certa massa de gás (considerado ideal) que é levada</p><p>isotermicamente do estado A para o estado B.</p><p>A</p><p>B</p><p>p(</p><p>at</p><p>m</p><p>)</p><p>6</p><p>?</p><p>4,01,00 V (litros)</p><p>A pressão do gás, em atm, no estado B é:</p><p>a) 1,0 b) 4,0 c) 2,5 *d) 1,5</p><p>(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Os gases perfeitos têm suas variáveis de estado relacionadas pela</p><p>chamada equação geral dos gases (de Clapeyron), p·V = n·R·T, em</p><p>que p é a pressão que n mols do gás, à temperatura T, exercem so-</p><p>bre as paredes do recipiente de volume V; R é a constante universal</p><p>dos gases. Quando um gás é submetido a uma transformação, suas</p><p>variáveis de estado têm os seus valores alterados. Considerando</p><p>uma transformação isobárica, o gráfico que representa a correta re-</p><p>lação entre volume e temperatura é:</p><p>a)</p><p>V</p><p>T</p><p>d)</p><p>V</p><p>T</p><p>*b)</p><p>V</p><p>T</p><p>e)</p><p>V</p><p>T</p><p>c)</p><p>V</p><p>T</p><p>(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Cada um dos gráficos abaixo apresenta uma entre as seguintes</p><p>transformações de estado de um gás ideal: isométrica, isotérmica e</p><p>isobárica, não necessariamente nesta ordem.</p><p>P</p><p>V</p><p>(III)</p><p>P</p><p>V</p><p>(I)</p><p>P</p><p>V</p><p>(II)</p><p>Sobre as transformações, qual é alternativa correta?</p><p>Isométrica Isotérmica Isobárica</p><p>a) I II III</p><p>*b) II III I</p><p>c) III I II</p><p>d) III II I</p><p>e) I III II</p><p>(UERJ-2013.1) - RESPOSTA: Pf = 2Pi</p><p>Sabe-se que a pressão que um gás exerce sobre um recipiente é</p><p>decorrente dos choques de suas moléculas contra as paredes do</p><p>recipiente.</p><p>Diminuindo em 50% o volume do recipiente que contém um gás ide-</p><p>al, sem alterar sua temperatura, estabeleça a razão entre a pressão</p><p>final e a pressão inicial.</p><p>(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: C</p><p>Certa massa gasosa ideal, confinada em um recipiente inicialmente</p><p>a 300 K, sofre a compressão I → F indicada no diagrama da pressão</p><p>versus volume da figura.</p><p>5,0</p><p>1,0</p><p>1,00,50</p><p>I</p><p>F</p><p>P (atm)</p><p>V (L)</p><p>É correto afirmar que se trata de uma transformação</p><p>a) isotérmica, sem alteração de temperatura.</p><p>b) adiabática, com temperatura final do gás igual a 600 K.</p><p>*c) adiabática, com temperatura final do gás igual a 750 K.</p><p>d) geral, com temperatura final do gás igual a 300 K.</p><p>e) geral, com temperatura final do gás igual a 600 K.</p><p>Obs.: Aplicando a equação geral dos gases perfeitos chega-se ao</p><p>valor da temperatura final de 750 K, mas faltam dados para se con-</p><p>cluir que é uma transformação adiabática.</p><p>japizzirani@gmail.com 30</p><p>(IF/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um praticante de mergulho autonômo (mergulho com cilindro de ar</p><p>comprimido) abastece seu cilindro com ar conectando-o a um com-</p><p>pressor específico para essa finalidade. Admitindo que o cilindro te-</p><p>nha volume interno de 10 litros e que a pressão após o enchimento</p><p>seja de 2000 atm, determine o volume ocupado pelo ar antes de ser</p><p>comprimido no interior do cilindro. Suponha que o ar seja comprimi-</p><p>do isotermicamente a 27ºC.</p><p>Assinale a alternatica CORRETA.</p><p>*a) 2,0 × 104 L.</p><p>b) 2,0 × 103 L.</p><p>c) 2,0 × 109 m3.</p><p>d) 5,0 × 109 L.</p><p>e) 2,0 × 102 m3.</p><p>(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Assinale a alternativa correta.</p><p>a) A dilatação térmica dos corpos é devida à dilatação de suas mo-</p><p>léculas.</p><p>b) O rendimento de um processo composto é sempre o produto dos</p><p>rendimentos dos processos componentes.</p><p>*c) Para equacionar estados de fluidos que não cumprem satisfa-</p><p>toriamente a Lei de Clapeyron, pode-se recorrer à equação de Van</p><p>der Waals.</p><p>d) Os graus das escalas Réaumur, Celsius e Fahrenheit correspon-</p><p>dem a intervalos de temperaturas sucessivamente maiores.</p><p>(VUNESP/UNIFEV-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um bisturi metálico de 100g de massa e calor específico igual a</p><p>1,2 J/(g·ºC) foi introduzido na câmara interna de uma autoclave (apa-</p><p>relho destinado a esterilizar materiais). Inicialmente a autoclave e o</p><p>bisturi encontravam-se em equilíbrio térmico, com temperatura de</p><p>27 ºC e sujeitos a uma pressão de 1 atm. Em seguida, a autoclave</p><p>foi hermeticamente fechada e aquecida em um processo isocórico,</p><p>não havendo perda de calor com o meio externo. Ao atingir a tempe-</p><p>ratura de equilíbrio térmico de 147 ºC, o processo de aquecimento</p><p>da câmara interna da autoclave e do bisturi foi interrompido.</p><p>autoclave</p><p>Nas condições descritas, determine:</p><p>a) a capacidade térmica e o calor absorvido pelo bisturi durante o</p><p>processo de aquecimento de 27 ºC para 147 ºC.</p><p>b) a pressão no interior da câmara interna da autoclave quando a</p><p>temperatura atingiu 147 ºC (420 K).</p><p>RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.1:</p><p>a) C = 120 J/ºC e Q = 14,4 kJ</p><p>b) p = 1,4 atm</p><p>(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: 28 B; 29 D; 30 B: 31 C</p><p>As questões de 28 a 31 referem-se à montagem a seguir, que mos-</p><p>tra um gás ideal em equilíbrio em um recipiente cilíndrico. Uma mola</p><p>de constante elástica k tem uma de suas extremidades presa a um</p><p>suporte rígido, e a outra extremidade está presa ao êmbolo do reci-</p><p>piente. A massa do êmbolo é desprezível e, na situação descrita, a</p><p>mola não está comprimida nem alongada.</p><p>Dados:</p><p>R = 8,31 J/mol.K</p><p>No = 6,02 × 1023 moléculas/mol</p><p>Oxigênio: M = 16 g/mol</p><p>Nitrogênio: M = 14 g/mol</p><p>1 atm = 1,0 × 105 N/m2</p><p>QUESTÃO 28</p><p>Considere que o recipiente contém 128 g de oxigênio (O2). Se essa</p><p>massa gasosas for substituída por 128 g de nitrogênio (N2) gasoso à</p><p>mesma temperatura, é CORRETO afirmar:</p><p>a) A mola sofrerá um alongamento devido à redução de pressão no</p><p>interior do recipiente.</p><p>*b) A mola será comprimida porque 128 g de nitrogênio irão exercer</p><p>maior pressão que aquela exercida pelos 128 g de oxigênio.</p><p>c) A mola não será comprimida nem alongada, já que os gases têm</p><p>a mesma massa e exercerão a mesma pressão.</p><p>d) A mola poderá ser comprimida ou alongada, dependendo de sua</p><p>constante elástica.</p><p>QUESTÃO 29</p><p>Considerando-se o recipiente com 128 g de oxigênio à pressão de</p><p>1 atm e temperatura de 27 ºC, o volume ocupado pelo gás será de</p><p>aproximadamente:</p><p>a) 1,0 m3</p><p>b) 400 litros</p><p>c) 8,3 m3</p><p>*d) 100 litros</p><p>QUESTÃO 30</p><p>O recipiente é aquecido até que o gás em seu interior exerça uma</p><p>pressão de 2 atm, fazendo com que a mola sofra uma compressão,</p><p>deformando-se 0,1 m. Considerando-se que o êmbolo tenha uma</p><p>área A = 1 × 10−4 m2, a força exercida sobre a mola é de aproxima-</p><p>damente:</p><p>a) 5 N</p><p>*b) 20 N</p><p>c) 100 N</p><p>d) 200 N</p><p>Obs.: O gabarito oficial para a questão 30 é alternativa B. Se con-</p><p>siderarmos que a pressão externa ao recipiente</p><p>é de 1 atm, então</p><p>a pressão resultante sobre o êmbolo é de 1 atm exercendo sobre a</p><p>mola uma força de 10 N.</p><p>QUESTÃO 31</p><p>Considerando-se a mola da questão anterior, é CORRETO afirmar</p><p>que sua constante elástica vale aproximadamente:</p><p>a) 20 N/m</p><p>b) 100 N/m</p><p>*c) 200 N/m</p><p>d) 15 N/m</p><p>Obs.: A alternativa correta é C se considerarmos que a força sobre</p><p>a mola é de 20 N.</p><p>(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Pode-se escrever a equação geral dos gases na forma</p><p>p1</p><p>T1µ1</p><p>p2</p><p>T2µ2</p><p>= ,</p><p>onde p, T e µ são respectivamente a pressão, a temperatura e a</p><p>massa específica do gás.</p><p>A 10 km de altitude acima do nível do mar, encontram-se impor-</p><p>tantes rotas aéreas. Nessa altitude, a pressão é p2 = 0,26 atm e</p><p>a temperatura é T2 = −50 ºC (223K). Tomando como referência o</p><p>nível do mar, onde a pressão é p1 = 1,00 atm e a temperatura é</p><p>T1 = 15 ºC (288K), e o nível a 10 km de altitude, verifica-se que</p><p>p2</p><p>p1</p><p>≅ 0,26 e</p><p>T2</p><p>T1</p><p>≅ 1,3 .</p><p>Assim sendo, a razão entre as massas específicas do ar µ2</p><p>µ1</p><p>nas</p><p>respectivas altitudes é, aproximadamente,</p><p>a) 2,94</p><p>b) 2,20</p><p>c) 1,00</p><p>d) 0,52</p><p>*e) 0,34</p><p>(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Considere um gás perfeito (ideal) do tipo monomolecular e contido</p><p>em um recipiente fechado.</p><p>Quando a pressão interna desse gás for aumentada em 10%, per-</p><p>manecendo o volume constante, a temperatura do sistema passará</p><p>de 20 °C para aproximadamente:</p><p>*a) 49,5 °C d) 18,0 °C</p><p>b) 22,0 °C e) 35,4 °C</p><p>c) -5,5 °C</p><p>japizzirani@gmail.com 31</p><p>(FATEC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Uma das atrações de um parque de diversões é a barraca de tiro</p><p>ao alvo, onde espingardas de ar comprimido lançam rolhas contra</p><p>alvos, que podem ser derrubados.</p><p>Ao carregar uma dessas espingardas, um êmbolo comprime 120 mL</p><p>de ar atmosférico sob pressão de 1 atm, reduzindo seu volume para</p><p>15 mL. A pressão do ar após a compressão será, em atm,</p><p>a) 0,2.</p><p>b) 0,4.</p><p>c) 4,0.</p><p>d) 6,0.</p><p>*e) 8,0.</p><p>Admita que o ar se comporte como um gás</p><p>ideal e que o processo seja isotérmico.</p><p>(UEL/PR-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Sejam A, B e C estados termodinâmicos. Dois moles de um gás</p><p>ideal, inicialmente em A, sofrem uma compressão isotérmica até B</p><p>e vão para um estado final C através de um processo termodinâmi-</p><p>co a volume constante. Dados: TA = 30 ºC; pA = 1 atm; pB = 3 atm;</p><p>pC = 5 atm; R = 8, 31 J/mol.K</p><p>a) Faça o diagrama p × V para o processo termodinâmico de A até C</p><p>e determine a razão de compressão, VA/VB, que o gás sofreu.</p><p>b) Determine a temperatura do gás no estado termodinâmico C.</p><p>Apresente os cálculos realizados na resolução deste item.</p><p>RESPOSTA UEL/PR-2013.1:</p><p>a)</p><p>5,0</p><p>1,0</p><p>P (atm)</p><p>V</p><p>3,0</p><p>C</p><p>A</p><p>B</p><p>VB= VC VA</p><p>b) TC = 505 K</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>O gráfico representa a pressão de um gás ideal em função da tem-</p><p>peratura.</p><p>1,0</p><p>150</p><p>A</p><p>P (atm)</p><p>T (K)</p><p>2,0</p><p>4,0</p><p>300 600</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>a) Identifique as transformações representadas pelos segmentos</p><p>AB, BC e CD.</p><p>b) Qual a relação entre os volumes desse gás nos pontos A e B e</p><p>nos pontos C e D?</p><p>RESPOSTA VUNESP/FMJ-2013.1:</p><p>a) AB → isobárica</p><p>BC → isométrica</p><p>CD → isotérmica</p><p>b) VB = 2VA e VC = 2VD</p><p>(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Um recipiente com ar comprimido é fechado por uma tampa de 12</p><p>cm2 de área e peso desprezível. Para manter esse recipiente fecha-</p><p>do é necessária a aplicação de uma força normal à tampa no valor</p><p>de 240 N. Considere que a pressão atmosférica é de 105 Pa. Assim,</p><p>a pressão do ar no recipiente, em Pa, é</p><p>a) 240 × 105. *c) 3 × 105.</p><p>b) 105. d) 12 × 105.</p><p>(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um balão-propaganda tem, inicialmente, um volume de ar de</p><p>48 ×10−3 m3, uma pressão de 105N/m2 e uma temperatura de 300 K.</p><p>Ao enchê-lo com um compressor, esse balão-propaganda passa a</p><p>ter um volume de 192 × 10−3 m3 de ar, uma pressão de 2 × 105 N/m2,</p><p>mas mantém a mesma temperatura.</p><p>Considerando que o ar é um gás ideal, que a sua massa molar é de</p><p>30 g/mol e que R = 8 J/(mol.K), conclui-se que a massa de ar inseri-</p><p>da nesse balão-propaganda pelo compressor é de:</p><p>*a) 420 g d) 660g</p><p>b) 540g e) 720g</p><p>c) 600g</p><p>(UNIMONTES/PR-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: E</p><p>Assinale a alternativa INCORRETA.</p><p>a) Quando em uma transformação o estado final difere do estado</p><p>inicial, dizemos que a transformação é acíclica.</p><p>b) Não basta que a transformação seja isotérmica para aplicar a lei</p><p>de Boyle-Mariotte.</p><p>c) Volumes iguais de gases, nas mesmas condições de temperatura</p><p>e pressão, encerram o mesmo número de moléculas.</p><p>d) Se no eixo Y, de um gráfico, tivermos o produto “p.V” e no eixo</p><p>X tivermos “V”, podemos dizer que esse gráfico expressa a lei de</p><p>Boyle-Mariotte.</p><p>*e) Em uma compressão isotérmica, o processo deve ser realizado</p><p>muito rapidamente para não dar tempo de haver troca de calor entre</p><p>o sistema e o ambiente.</p><p>Obs.: Na alternativa D faltou dizer qual é o formato do gráfico.</p><p>(UNICAMP/SP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>A boa ventilação em ambientes fechados é um fator importante para</p><p>o conforto térmico em regiões de clima quente. Uma chaminé solar</p><p>pode ser usada para aumentar a ventilação de um edifício. Ela faz</p><p>uso da energia solar para aquecer o ar de sua parte superior, tornan-</p><p>do-o menos denso e fazendo com que ele suba, aspirando assim o</p><p>ar dos ambientes e substituindo-o por ar vindo do exterior.</p><p>a) A intensidade da radiação solar absorvida por uma placa usada</p><p>para aquecer o ar é igual a 400 W/m2. A energia absorvida durante</p><p>1,0 min por uma placa de 2 m2 é usada para aquecer 6,0 kg de ar.</p><p>O calor específico do ar é c = 1000 J/(kg.ºC). Qual é a variação de</p><p>temperatura do ar nesse período?</p><p>b) A densidade do ar a 290 K é ρ = 1,2 kg/m3. Adotando-se um</p><p>número fixo de moles de ar mantido a pressão constante, calcule a</p><p>sua densidade para a temperatura de 300 K. Considere o ar como</p><p>um gás ideal.</p><p>RESPOSTA UNICAMP/SP-2013.1:</p><p>a) ∆θ = 8 ºC b) ρ‘ = 1,16 kg/m3</p><p>(UFMG-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Na figura está representado um pistão constituído de um cilindro e</p><p>um êmbolo. O êmbolo, que pode se mover livremente, tem massa de</p><p>0,30 kg e uma área de seção transversal de 8,0 cm2.</p><p>Cilindro</p><p>h</p><p>Êmbolo</p><p>Gás</p><p>Dados:</p><p>aceleração da gravidade:</p><p>g = 10 m/s2</p><p>pressão atmosférica ao nível do mar:</p><p>patm = 1,01 × 105 N/m2</p><p>constante universal dos gases:</p><p>R = 8,3 J/(mol K)</p><p>Esse pistão contém 4,0 × 10−3 mol de um gás ideal à temperatura de</p><p>27ºC . A pressão no ambiente é de 1,0 atm.</p><p>1. DETERMINE o valor da força que o gás exerce sobre o êmbolo</p><p>na situação de equilíbrio.</p><p>2. DETERMINE o valor da altura h em que o êmbolo se encontra</p><p>nessa situação.</p><p>Em seguida, o gás é aquecido até que sua temperatura atinja 57ºC.</p><p>3. DETERMINE o valor do deslocamento ∆h do pistão devido a esse</p><p>aquecimento.</p><p>RESPOSTA UFMG-2013.1:</p><p>1. F = 83,8 N 2. h ≅ 12 cm 3. ∆h = 1,2 cm</p><p>japizzirani@gmail.com 32</p><p>(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: Tf /Ti = 8</p><p>Um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica em que</p><p>sua pressão dobra, seu número de moléculas triplica, e seu volume</p><p>é multiplicado por um fator de 12. Nessa transformação, qual a razão</p><p>entre as temperaturas absolutas final e inicial do gás?</p><p>(IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>OXIGÊNIO MEDICINAL</p><p>O oxigênio é indispensável à presença de vida aeróbica. Trata-se de</p><p>um gás incolor, inodoro e altamente oxidante, que representa cerca</p><p>de 20,8% do ar atmosférico. O Oxigênio Medicinal é utilizado em</p><p>hospitais, clínicas e residências, sendo classificado como medica-</p><p>mento pela ANVISA. Nos hospitais e clínicas, o Oxigênio Medicinal</p><p>é muito utilizado em anestesias, reanimações cardiorrespiratórias e</p><p>como terapia profilática ou curativa para diversos tipos de doenças.</p><p>É usado também para administração de medicamentos através de</p><p>inalações/nebulizações. O uso do Oxigênio Medicinal Domiciliar</p><p>vem sendo cada vez mais difundido, por sua eficácia no tratamen-</p><p>to de pacientes com insuficiência respiratória. Estudos científicos</p><p>comprovam que a Oxigenoterapia Domiciliar melhora a saúde e, por</p><p>consequência, a qualidade de vida, reduzindo significativamente a</p><p>necessidade de internações. O Oxigênio Medicinal é, normalmen-</p><p>te, fornecido no estado gasoso, acondicionado em cilindros de alta</p><p>pressão, com a pureza de 99,5%. Para uso do Oxigênio Medicinal</p><p>Domiciliar, o Concentrador de Oxigênio, equipamento que “produz”</p><p>oxigênio (separa o oxigênio do ar atmosférico, atingindo a pureza</p><p>de 93% +/- 3% ), também é muito indicado. A definição da fonte de</p><p>suprimento do oxigênio varia de acordo com cada utilização.</p><p>Disponível em: <http://www.gasmedoxigenio.com.br/index.php/produtos/ga-</p><p>sesmedicinais>.</p><p>Acesso em: 11 dez. 2012. [Adaptado]</p><p>Suponha que em um cilindro de gás oxigênio exista uma amostra de</p><p>3,2 kg desse gás sob pressão de 150,0 bar (1,0 bar ≈ 1,0 atm). Con-</p><p>sidere, por aproximação, que o gás oxigênio desse cilindro seja puro</p><p>e se comporte como um gás ideal e que a temperatura da vizinhança</p><p>e do cilindro não sofra alteração durante o processo.</p><p>Caso esse cilindro seja mal fechado e o gás oxigênio vaze de forma</p><p>lenta e quase estática, a quantidade aproximada de átomos de oxi-</p><p>gênio que vazará desse recipiente até entrar em equilíbrio termodi-</p><p>nâmico com a vizinhança sob pressão normal será de:</p><p>Dado: 1,0 mol ≈ 6,0×1023 unidades.</p><p>a) 6,0×1025.</p><p>b) 6,0×1023.</p><p>c) 1,2×1023.</p><p>*d) 1,2×1026.</p><p>e) 8,0×1023.</p><p>Obs.: É dada a tabela periódica.</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>O pneu de um automóvel tem volume de 2,0 × 10−2 m3 e foi calibrado</p><p>com a pressão de 2,1 × 105 Pa com uma quantidade n1 de nitrogê-</p><p>nio, à temperatura de 300 K. Considerando o nitrogênio como um</p><p>gás ideal, para calibrar o mesmo pneu, com a mesma pressão, deve</p><p>ser nele colocada uma quantidade n2 de nitrogênio, à temperatura</p><p>de 250 K, igual a</p><p>a) 0,83 n1.</p><p>b) 1,10 n1.</p><p>c) 0,68 n1.</p><p>d) 1,05 n1.</p><p>*e) 1,20 n1.</p><p>(VUNESP/UNIFEV-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Alguns gases possuem aplicações em tratamento estéticos e de</p><p>saúde, a seguir são reportados três deles e algumas de suas apli-</p><p>cações.</p><p>• Heliox (mistura de gases contendo 79% de hélio, He, e 21% de</p><p>oxigênio, O2 , em volume): utilizado para aliviar os sintomas de obs-</p><p>trução das vias aéreas superiores.</p><p>• Oxigênio medicinal (O2): utilizado em anestesias, reanimações</p><p>cardiorrespiratórias e terapias profilática e curativa para diversos ti-</p><p>pos de doenças.</p><p>• Dióxido de carbono (CO2): utilizado na carboxiterapia para o com-</p><p>bate de celulites e estrias.</p><p>A figura representa dois balões de borracha que foram fixados ao</p><p>solo, por meio de barbantes, em um ambiente com temperatura de</p><p>25 ºC e 1 atm de pressão. O balão 1 foi preenchido com heliox e o</p><p>balão 2 com gás carbônico.</p><p>a) Considerando desprezíveis a massa da borracha dos balões e a</p><p>dos barbantes, o que acontecerá com os balões 1 e 2 quando, ao</p><p>mesmo tempo, os barbantes forem cortados? Justifique.</p><p>b) Considerando R = 0,08 atm·L·K−1·mol−1, calcule a pressão que</p><p>6,4 kg de gás oxigênio medicinal exercem em um cilindro de 50 L a</p><p>300 K.</p><p>RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.2:</p><p>a) O balão 1 subirá na atmosfera (menos denso que o ar) e o balão</p><p>2 ficará sobre o solo (mais denso que o ar).</p><p>b) p = 96 atm</p><p>Obs.: É dada a tabela periódica na prova.</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um mol de um gás ideal sofre dois processos termodinâmicos de-</p><p>monstrados no diagrama PV abaixo.</p><p>P (atm)</p><p>V (L)122</p><p>4</p><p>P</p><p>2</p><p>1</p><p>Dado:</p><p>R = 0,08</p><p>atm.L</p><p>mol.K</p><p>Se o processo 2 é uma isoterma com temperatura T = 300 K, a pres-</p><p>são P, em atm, é:</p><p>a) 1.</p><p>*b) 2.</p><p>c) 3.</p><p>d) 0,5.</p><p>japizzirani@gmail.com 33</p><p>(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>O diagrama abaixo apresenta um ciclo termodinâmico composto por</p><p>uma transformação isobárica, uma isométrica e uma isotérmica.</p><p>V</p><p>P</p><p>I II</p><p>III</p><p>A sequência I, II e III de transformações corresponde a:</p><p>a) isométrica, isobárica e isotérmica</p><p>b) isobárica, isométrica e isotérmica</p><p>c) isotérmica, isobárica e isométrica</p><p>d) isobárica, isotérmica e isométrica</p><p>*e) isométrica, isotérmica e isobárica</p><p>(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Três amostras de um gás ideal, com massas iguais e volumes V1,</p><p>V2 e V3, têm suas temperaturas aumentadas conforme o gráfico a</p><p>seguir.</p><p>V1</p><p>V3</p><p>V2</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>temperatura</p><p>Assim, a relação entre os volumes é</p><p>a) V1 = V2 > V3.</p><p>*b) V1 > V2 > V3.</p><p>c) V1 = V2 < V3.</p><p>d) V1 = V2 = V3.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um recipiente de volume constante, hermeticamente fechado e de</p><p>capacidade térmica desprezível contém ar a uma temperatura inicial</p><p>θ0, lida na escala kelvin. Esse ar recebe calor de uma fonte externa</p><p>a uma taxa constante durante um intervalo de tempo ∆t.</p><p>Nesse intervalo, a temperatura desse ar varia 8 K e a pressão por</p><p>ele exercida dentro do recipiente fica 10% maior do que antes do</p><p>aquecimento. Considere o ar um gás ideal e que sua massa, dentro</p><p>do recipiente, permaneça constante durante o processo.</p><p>a) Admita que o gelo derreta a 32 ºF e que a água vaporize a 212</p><p>ºF. Converta a variação de temperatura de 8 K para a escala Fahre-</p><p>nheit.</p><p>b) Calcule a temperatura θ0, em kelvin, do ar dentro do recipiente</p><p>antes do aquecimento.</p><p>RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.2:</p><p>a) ∆θF = 14,4 ºF b) θ0 = 80 K</p><p>(PUC/RJ-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um gás ideal se encontra a uma pressão inicial de 4 × 105 Pa e vo-</p><p>lume inicial de 3 m3. Na tabela abaixo, apresentamos a pressão e o</p><p>volume finais do nosso gás ideal para cinco diferentes processos.</p><p>PROCESSO (I) (II) (III) (IV) (V)</p><p>PRESSÃO (×105 Pa) 1 2 3 3 4</p><p>VOLUME (m3) 12 5 2 4 2</p><p>É CORRETO afirmar que os processos isotérmicos são:</p><p>a) I e II apenas.</p><p>b) II e IV apenas.</p><p>c) II e V apenas.</p><p>*d) I e IV apenas.</p><p>e) II e III apenas</p><p>(PUC/RJ-2013.2) - RESPOSTA: a) n = 15 mols b) Tb = 400 K</p><p>Uma amostra de um gás ideal é submetido a um processo termodi-</p><p>nâmico e vai de um estado (a) de pressão Pa = 24,9 kPa e volume</p><p>Va = 1,0 m3 para um estado (b) de pressão Pb = 3,0 kPa e volume</p><p>Vb = 16,6 m3 de acordo com o diagrama apresentado na figura.</p><p>Volume (m3)</p><p>P</p><p>re</p><p>ss</p><p>ão</p><p>(k</p><p>P</p><p>a)</p><p>Pa</p><p>Pb</p><p>Va Vb</p><p>(a)</p><p>(b)</p><p>Considerando a constante dos gases ideais igual a 8,3 J/(mol.K) e a</p><p>temperatura em (a) igual a 200 K, determine:</p><p>a) o número de mols do gás;</p><p>b) a temperatura do gás no ponto (b).</p><p>(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16)</p><p>A respeito das transformações dos gases ideais e com base nos</p><p>seus conhecimentos sobre proporcionalidade, assinale o que for</p><p>correto.</p><p>01) A pressão e o volume de um gás ideal são grandezas inversa-</p><p>mente proporcionais.</p><p>02) Em uma transformação isotérmica de um gás ideal, o volume do</p><p>gás não se altera devido à não alteração da temperatura.</p><p>04) Em uma transformação isobárica, se um gás ideal dobrar de</p><p>volume, então sua temperatura se reduzirá à metade.</p><p>08) A lei dos gases ideais sugere que a mesma quantidade de mols</p><p>de gases diferentes, nas mesmas condições de temperatura e de</p><p>pressão, ocupa volumes diferentes.</p><p>16) O resultado do produto de duas grandezas inversamente propor-</p><p>cionais é constante.</p><p>(UFPE-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um gás ideal sofre uma transformação termodinâmica em que seu</p><p>volume duplica, sua temperatura absoluta triplica, e sua pressão</p><p>quadruplica. Pode-se afirmar que, nesta transformação termodiná-</p><p>mica, o número de moléculas do gás:</p><p>a) diminui por um fator 4.</p><p>b) diminui por um fator 4/3.</p><p>c) diminui por um fator 5/3.</p><p>d) aumenta por um fator 4.</p><p>*e) aumenta por um fator 8/3.</p><p>(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: TB/TD = 1</p><p>Um gás ideal com n moles é submetido ao ciclo termodinâmico re-</p><p>presentado por um quadrado no diagrama pressão (p) versus volu-</p><p>me (V) a seguir.</p><p>DA</p><p>CB</p><p>p</p><p>V</p><p>Sabendo que pC = 2pA e que VC = 2VA, determine a razão TB/TD</p><p>entre as temperaturas absolutas do gás nos pontos B e D do dia-</p><p>grama.</p><p>japizzirani@gmail.com 34</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>trabalho da força de pressão</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Dentro de um cilindro com pistão móvel está confinado um gás mo-</p><p>noatômico. Entre a parte superior, fixa, do cilindro e o pistão existe</p><p>uma barra extremamente fina de metal, de comprimento 0, com co-</p><p>eficiente de dilatação linear α, ligada por um fio condutor de calor a</p><p>uma fonte térmica. A barra é aquecida por uma temperatura τ que</p><p>provoca uma dilatação linear ∆, empurrando o pistão que</p><p>0 K.</p><p>(VUNESP/FACISB-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>A temperatura de 40 ºC no ser humano é considerada como aquela</p><p>que anuncia o início da hipertermia ou excesso de calor. Conside-</p><p>rando uma escala termométrica arbitrária E, cujos pontos fixos são</p><p>−10 ºE para o ponto do gelo e 80 ºE para o ponto de vapor, sua</p><p>indicação numérica para o estado inicial de hipertermia é</p><p>a) 62.</p><p>*b) 26.</p><p>c) −13.</p><p>d) 32.</p><p>e) 40.</p><p>(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>A previsão do tempo indicou que, em Campina Grande, no dia 12</p><p>de julho do corrente ano, as temperaturas variaram de 18,0 ºC para</p><p>31,0 ºC. Na escala Fahrenheit, essa variação corresponde a:</p><p>a) 55,4 ºF</p><p>b) 13,0 ºF</p><p>c) 117,0 ºF</p><p>d) 33,4 ºF</p><p>*e) 23,4 ºF</p><p>japizzirani@gmail.com 3</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(UFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Luís construiu um termômetro rudimentar para uso em uma zona ru-</p><p>ral no litoral do Paraná. A escala construída apresenta valores para</p><p>o ponto do gelo PG = 0 ºL e para o ponto do vapor PV = 200 ºL.</p><p>Durante um dia comum de uso, em que a temperatura ambiente</p><p>medida com um termômetro Celsius seja de 20 ºC, a marcação no</p><p>termômetro de Luís será de:</p><p>a) 50 ºL.</p><p>b) 46 ºL.</p><p>*c) 40 ºL.</p><p>d) 39 ºL.</p><p>e) 20 ºL.</p><p>(IF/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um aluno desenvolvendo um projeto de pesquisa construiu uma es-</p><p>cala de temperatura (X) cuja relação com a escala Celsius é expres-</p><p>sa no gráfico representado abaixo.</p><p>50300</p><p>100</p><p>ºX</p><p>ºC</p><p>Uma temperatura foi marcada como 40 °X. Na escala Celsius quanto</p><p>corresponde este valor?</p><p>*a) 38 °C.</p><p>b) 28 °C.</p><p>c) 18 °C.</p><p>d) 8 °C.</p><p>(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>O livro Fahrenheit 451, do escritor Ray Bradbury, é considerado uma</p><p>obra clássica da literatura de ficção científica. Fala sobre um regime</p><p>de governo autoritário que não permite o acesso da população aos</p><p>livros, que costumam ser queimados quando encontrados pela po-</p><p>lícia. O título refere-se exatamente à temperatura em que o papel</p><p>entra em combustão. A relação entre a escala em Fahrenheit e a</p><p>escala Celsius é dada pela fórmula TF = 9</p><p>5 TC + 32ºF. Logo, essa</p><p>temperatura em graus Kelvin deve ser, aproximadamente,</p><p>a) 273 K</p><p>*b) 506 K</p><p>c) 601 K</p><p>d) 724 K</p><p>e) 971 K</p><p>(UFSJ/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Quando Fahrenheit criou a escala termométrica que depois veio a</p><p>ter o seu nome, o primeiro ponto fixo definido por ele, o 0 ºF, corres-</p><p>pondia à temperatura obtida ao se misturar uma porção de cloreto</p><p>de amônia com três porções de neve, à pressão de 1 atm.</p><p>Essa temperatura, na escala Celsius, é de</p><p>*a) −17,7 ºC.</p><p>b) 32 ºC.</p><p>c) 212 ºC.</p><p>d) 273 ºC.</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Para saber se a temperatura do leite estava entre 40 ºC e 45 ºC, um</p><p>fabricante de queijo utilizou um termômetro velho, cujos números</p><p>de escala estavam apagados. Com o auxílio de um termômetro em</p><p>boas condições fez duas marcas indicativas dessa região de tempe-</p><p>ratura no termômetro velho e, mantendo os dois termômetros sob</p><p>mesma condição térmica, fez as seguintes medições:</p><p>Termômetro sem escala Termômetro em boas condições</p><p>0 mm 0 ºC</p><p>80 mm 40 ºC</p><p>200 mm 100 ºC</p><p>De acordo com essas medições, a região de temperatura que o</p><p>queijeiro desejava tinha uma extensão, em mm, de</p><p>a) 20.</p><p>b) 16.</p><p>c) 12.</p><p>*d) 10.</p><p>e) 8.</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)</p><p>Sabe-se que entre as escalas termométricas Celsius (ºC), Fahre-</p><p>nheit (ºF) e Kelvin (K) há as seguintes igualdades:</p><p>0 ºC = 32 ºF = 273 K; 100 ºC = 212 ºF = 373 K.</p><p>Com relação ao exposto acima e seus conhecimentos sobre o as-</p><p>sunto, assinale o que for correto.</p><p>01) O valor numérico da temperatura na escala Fahrenheit é sempre</p><p>maior do que o valor numérico da temperatura na escala Celsius.</p><p>02) Uma temperatura de 27 ºC corresponde a 300 K.</p><p>04) O gráfico da função que relaciona a temperatura na escala Cel-</p><p>sius (abscissa) e a temperatura na escala Kelvin (ordenada) é uma</p><p>reta com coeficiente angular igual a 1.</p><p>08) Existe um único valor numérico para o qual a temperatura na</p><p>escala Celsius é a mesma na escala Fahrenheit.</p><p>16) Uma variação de x graus na escala Celsius corresponde a uma</p><p>variação de x + 273 na escala Kelvin.</p><p>(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma parede, de 10 m de comprimento, 3 m de altura e espessu-</p><p>ra 20 cm, separa duas regiões de temperaturas que variam de</p><p>180º Fahrenheits. Obtenha as variações de temperatura em Kelvin,</p><p>Reamur e Celsius, respectivamente, que correspondam à variação</p><p>dada no texto.</p><p>*a) 100, 80 e 100;</p><p>b) 180, 100 e 100;</p><p>c) 80, 100 e100;</p><p>d) 100, 90 e 100;</p><p>e) 80, 80 e 100.</p><p>japizzirani@gmail.com 4</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>calor sensível</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Os fornos de micro-ondas caseiros fornecem, em geral, uma po-</p><p>tência de 420 W aos alimentos. Considerando 1 cal = 4,2 J, a</p><p>massa específica da água 1 g.cm−3, o calor específico da água</p><p>1 cal.g−1.K−1 e supondo que todo o calor fornecido seja absorvido</p><p>pela água, o tempo necessário e suficiente para aquecer um copo</p><p>com 200 mL de água, inicialmente a 25ºC, até a ebulição (100ºC) é:</p><p>a) 50 s.</p><p>b) 1 min e 50 s.</p><p>c) 2 min.</p><p>*d) 2 min e 30 s.</p><p>e) 2 min e 50 s.</p><p>(UERJ-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Considere duas amostras, X e Y, de materiais distintos, sendo a</p><p>massa de X igual a quatro vezes a massa de Y.</p><p>As amostras foram colocadas em um calorímetro e, após o sistema</p><p>atingir o equilíbrio térmico, determinou-se que a capacidade térmica</p><p>de X corresponde ao dobro da capacidade térmica de Y.</p><p>Admita que cX e cY sejam os calores específicos, respectivamente,</p><p>de X e Y.</p><p>A razão é cX/cY dada por:</p><p>a) 1/4</p><p>*b) 1/2</p><p>c) 1</p><p>d) 2</p><p>(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0</p><p>cal por minuto. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de</p><p>20,0 oC em 20,0 min.</p><p>Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(gºC)?</p><p>a) 0,0125</p><p>*b) 0,25</p><p>c) 5,0</p><p>d) 2,5</p><p>e) 4,0</p><p>(FGV/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergu-</p><p>lhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de ten-</p><p>são de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo</p><p>água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e ve-</p><p>rificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C.</p><p>A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado</p><p>na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida</p><p>à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na</p><p>água, em minutos.</p><p>2,01,51,00,50,0</p><p>24</p><p>20</p><p>16</p><p>12</p><p>8</p><p>4</p><p>0</p><p>t (minutos)</p><p>Q</p><p>(1</p><p>03 c</p><p>al</p><p>)</p><p>Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água</p><p>aquecida são, respectivamente, iguais a:</p><p>a) 72 Ω e 400 g</p><p>*b) 18 Ω e 400 g</p><p>c) 72 Ω e 200 g</p><p>d) 18 Ω e 200 g</p><p>e) 750 mΩ e 16,7 g</p><p>Dados</p><p>• 1 cal = 4 J</p><p>• calor específico da água = 1 cal/g °C</p><p>(VUNESP/UFSCar-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Em um segundo, uma pessoa em repouso é capaz de transferir ao</p><p>ambiente energia térmica de, aproximadamente, 200 J.</p><p>Suponha que cinco pessoas em repouso permaneçam presas den-</p><p>tro de um elevador durante 5 minutos.</p><p>(http://bem-interessante.blogspot.com.br)</p><p>Sabendo que o calor específico do ar é igual a 1 × 103 J/kg·°C e a</p><p>densidade do ar igual a 1,2 g/dm3, pode-se afirmar que, se toda a</p><p>energia transferida por essas pessoas for absorvida pelos 5,0 m3 de</p><p>ar contidos no interior do elevador, o aumento da temperatura desse</p><p>ar será, em °C, próximo de</p><p>*a) 50.</p><p>b) 40.</p><p>c) 30.</p><p>d) 20.</p><p>e) 10.</p><p>(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Desde a descoberta do laser em 1953, esse dispositivo tem se tor-</p><p>nado cada vez mais comum no nosso dia a dia. Um estudante de</p><p>ensino médio, que possui um laser verde com potência 200 mW,</p><p>escuta de um amigo que, se um laser for focalizado na retina do</p><p>olho humano, a pessoa atingida pode ficar cega. Estudos recentes</p><p>mostram que a retina do olho humano apresenta um calor específico</p><p>c = 3590 J/kg·K e uma densidade ρ = 1000 kg/m3.</p><p>Considerando que o laser tenha um comprimento de penetração no</p><p>tecido do olho humano d =1,0 mm e que a área efetiva atingida no</p><p>fundo do olho seja A = 25,0 mm2 , qual será a variação de temperatu-</p><p>ra local aproximada ∆T ocorrida no fundo do olho, mostrado na figu-</p><p>ra</p><p>compri-</p><p>me o gás. Como a área da base do cilindro é A e o sistema sofre</p><p>uma transformação isobárica a uma pressão π, o trabalho realizado</p><p>é igual a:</p><p>*a) πταA0</p><p>b) πAτ2α20</p><p>2</p><p>c) π2ταA0</p><p>d) (πταA0)/2</p><p>(IMT-MAUÁ/SP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um gás ideal está armazenado num reservatório de capacidade</p><p>1,00 m3, sob pressão de 8,31 × 105 N/m2 e temperatura de 200 K. A</p><p>constante universal dos gases perfeitos é R = 8,31 J/mol·K.</p><p>a) Determine o número de mols desse gás.</p><p>b) Qual o trabalho para efetuar a compressão isobárica desse gás</p><p>até que seu volume seja reduzido à metade do inicial?</p><p>c) Qual a variação de temperatura ocorrida nessa compressão?</p><p>RESPOSTA IMT-MAUÁ/SP-2013.1:</p><p>a) n = 500 mols</p><p>b) τ = 41,55 × 104 J</p><p>c) ∆T = 100 K</p><p>(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Considere dois mols de gás ideal em uma expansão isobárica a</p><p>760 mmHg em que seu volume varia de 10 a 40 litros. O trabalho</p><p>realizado por esse gás e sua temperatura final valem, respectiva-</p><p>mente, em joules e kelvin,</p><p>*a) 3 030 e 243.</p><p>b) 3 030 e 486.</p><p>c) 3 030 e 729.</p><p>d) 6 060 e 243.</p><p>e) 6 060 e 486.</p><p>Dados:</p><p>1,0 atm = 760 mmHg = 1,01 × 105 N/m2</p><p>1 Pa = 1 N/m2</p><p>1 dm3 = 1 L</p><p>R = 0,082 atm.L/(mol.K) = 8,31 J/(mol.K)</p><p>(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma máquina possui um ciclo termodinâmico fechado e composto</p><p>por duas transformações isobáricas a 300,0 e 600,0 Pa e duas iso-</p><p>volumétricas a 2,000 e 5,000 m3. O trabalho realizado em um ciclo</p><p>térmico completo dessa máquina vale, em joules,</p><p>a) 300,0.</p><p>b) 600,0.</p><p>*c) 900,0.</p><p>d) 1 200.</p><p>e) 1 500.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>A figura representa, esquematicamente, uma máquina térmica que</p><p>trabalha em ciclos, concebida para transformar a energia térmica,</p><p>recebida de uma fonte onde se queima determinado combustível,</p><p>em trabalho mecânico útil.</p><p>QUEIMA</p><p>DO</p><p>COMBUSTÍVEL</p><p>CALOR</p><p>MÁQUINA</p><p>TÉRMICA</p><p>SISTEMA</p><p>DE</p><p>REFRIGERAÇÃO</p><p>TRABA-</p><p>LHO</p><p>ÚTIL</p><p>CALOR</p><p>Nessa máquina, um gás ideal sofre, a cada ciclo, a transformação</p><p>ABCA, representada no diagrama P x V, e o calor não aproveitado é</p><p>absorvido por um sistema de refrigeração e retirado da máquina.</p><p>V (10−2 m3)0 2 3</p><p>4</p><p>6</p><p>P (104 N/m2)</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>fora de escala</p><p>a) Calcule o trabalho mecânico útil realizado pela máquina a cada</p><p>ciclo.</p><p>b) Sabendo que o número de mols de gás na máquina é constante e</p><p>que sua temperatura no estado A é de 400 K, quais serão as tempe-</p><p>raturas nos estados B e C?</p><p>RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.1:</p><p>a) τ = 100 J b) TB = TC = 600 K</p><p>(UFG/GO-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>O nitrogênio líquido é frequentemente utilizado em sistemas criogê-</p><p>nicos, para trabalhar a baixas temperaturas. A figura a seguir ilustra</p><p>um reservatório de 100 litros, com paredes adiabáticas, contendo</p><p>60 litros da substância em sua fase líquida a uma temperatura de</p><p>77 K. O restante do volume é ocupado por nitrogênio gasoso que</p><p>se encontra em equilíbrio térmico com o líquido. Na parte superior</p><p>do reservatório existe uma válvula de alívio para manter a pressão</p><p>manométrica do gás em 1,4 atm.</p><p>Válvula</p><p>de alívio</p><p>Registro</p><p>Dados:</p><p>R = 8,4 J/mol.K</p><p>1 atm = 105 Pa</p><p>Quando o registro do tubo central é aberto, o gás sofre uma lenta</p><p>expansão isotérmica empurrando o líquido. Considerando-se que</p><p>foram retirados 10% do volume do líquido durante esse processo e</p><p>que o gás não escapa para o ambiente, calcule:</p><p>a) O número de mols do gás evaporado durante o processo.</p><p>b) O trabalho realizado pelo gás sobre o líquido.</p><p>RESPOSTA OFICIAL UFG/GO-2013.1:</p><p>a) n ≅ 1,3 mols b) τ = 840 J</p><p>japizzirani@gmail.com 35</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(VUNESP/UNINOVE-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um gás ideal sofre transformação cíclica ao longo de quatro etapas</p><p>sucessivas, I, II, III e IV, como mostra o gráfico da pressão em função</p><p>do volume.</p><p>V</p><p>P</p><p>III I</p><p>II</p><p>IV</p><p>É correto afirmar que ocorreu realização de trabalho nas etapas</p><p>*a) II e IV.</p><p>b) I e II.</p><p>c) I, II, III e IV.</p><p>d) I e III.</p><p>e) III e IV.</p><p>(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Qual é o trabalho de A para B na transformação politrópica abaixo?</p><p>V (m3)2 5</p><p>4</p><p>12</p><p>P (105 Pa)</p><p>A</p><p>B</p><p>a) 30 × 105 J</p><p>*b) 24 × 105 J</p><p>c) 36 × 105 J</p><p>d) 48 × 105 J</p><p>e) 60 × 105 J</p><p>japizzirani@gmail.com 36</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>primeira lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Alguns frascos metálicos com válvulas de saída do tipo “spray”,</p><p>quando em seu interior contém substâncias de caráter gasoso, nor-</p><p>malmente, pode-se verificar, de forma bastante expressiva, o resfria-</p><p>mento do frasco quando a substância é retirada de forma abrupta.</p><p>Esse fenômeno é bastante comum em recipientes metálicos de al-</p><p>guns tipos de desodorante e em botijões de gás. Podemos afirmar</p><p>que a temperatura do frasco nesses casos,</p><p>*a) é inerente à variação de energia interna do sistema.</p><p>b) depende exclusivamente da quantidade de calor que deverá ser</p><p>retirada do sistema “gás + recipiente”.</p><p>c) não poderá diminuir sem a retirada de calor do sistema.</p><p>d) também poderá aumentar, dependendo do tipo de material do</p><p>frasco.</p><p>e) irá diminuir, assim como a quantidade de calor do sistema.</p><p>(PUC/RJ-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um sistema termodinâmico recebe certa quantidade de calor de</p><p>uma fonte quente e sofre uma expansão isotérmica indo do estado</p><p>1 ao estado 2, indicados na figura. Imediatamente após a expansão</p><p>inicial, o sistema sofre uma segunda expansão térmica, adiabática,</p><p>indo de um estado 2 para o estado 3 com coeficiente de Poisson</p><p>γ = 1,5.</p><p>5,0 × 105</p><p>3,0 × 105</p><p>P (Pa)</p><p>V (m3)</p><p>3,0 × 10−5 6,0 × 10−5</p><p>3</p><p>2</p><p>1</p><p>a) Determine o volume ocupado pelo gás após a primeira expansão,</p><p>indo do estado 1 ao estado 2.</p><p>b) Determine a pressão no gás quando o estado 3 é atingido.</p><p>RESPOSTA PUC/RJ-2013.1:</p><p>a) V2 = 5 × 10−5 m3 b) P3 ≅ 2,3 × 105 Pa</p><p>(PUC/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Quando inalamos, o ar que estava à temperatura ambiente recebe</p><p>um pouco de calor dos nossos pulmões. Entretanto, ao colocarmos</p><p>a mão na frente da boca, podemos ter duas sensações diferentes:</p><p>sentimos um ar mais frio quando aproximamos bem os lábios e ex-</p><p>pelimos forçando muito a saída, ou sentimos um ar mais quente</p><p>quando afastamos mais os lábios e soltamos o ar vagarosamente.</p><p>O que foi descrito pode ser melhor explicado por qual das alternati-</p><p>vas a seguir?</p><p>a) Em uma das situações o ar estava preso apenas nas bochechas</p><p>e na outra o ar vinha diretamente dos pulmões.</p><p>b) É impossível descobrir quais são as causas de tais sensações.</p><p>c) O ar expelido mais rapidamente sai em menor quantidade e, des-</p><p>se modo, demora mais a receber calor.</p><p>d) Essa sensação é irreal.</p><p>*e) Essas diferentes sensações ocorrem em decorrência das dife-</p><p>renças de pressão sofridas pelo gás nos dois processos descritos.</p><p>(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma amostra de um gás ideal absorve uma quantidade de calor</p><p>Q = 6000 Joules de uma fonte térmica e realiza um trabalho, ex-</p><p>pandindo-se a pressão constante (P = 1000 Pascal) de um volume</p><p>inicial Vi = 1,0 m3 até um volume final Vf = 3,0 m3. A variação da</p><p>energia interna ∆Eint do gás no processo de expansão isobárica será</p><p>dada por:</p><p>a) 400 Joules d) 10 Joules</p><p>b) 100 Joules e) 1000 Joules</p><p>*c) 4000 Joules</p><p>(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>A figura apresenta um ciclo termodinâmico descrito por um gás.</p><p>P (atm)</p><p>V (m3)0,25 1,25</p><p>0,25</p><p>2,25</p><p>Assinale a alternativa que apresenta, para este ciclo, a variação de</p><p>energia interna do gás e o trabalho por ele realizado, respectiva-</p><p>mente.</p><p>a) 0,0 J e 1,5 × 105 J</p><p>b) 1,0 J e 2,0 × 105 J</p><p>c) 0,0 J e 0,0 × 105 J</p><p>*d) 0,0 J e 1,0 × 105 J</p><p>e) 0,5 J e 0,5 × 105 J</p><p>Dado: 1,0 atm = 1,0 × 105 N/m2</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08)</p><p>Considere dois reservatórios de mesmo volume V e pressão p , com</p><p>temperaturas T1 e T2 , sendo T2 > T1. O reservatório 1 contém gás</p><p>hélio, e o reservatório 2 contém gás oxigênio. Considere também</p><p>que os gases possam ser tratados como gases ideais. Assinale o</p><p>que for correto.</p><p>01) Independentemente das temperaturas T1 e T2 , os gases apre-</p><p>sentam a mesma energia cinética média.</p><p>02) É possível concluir que a velocidade média das moléculas de hé-</p><p>lio é menor do</p><p>que a velocidade média das moléculas de oxigênio.</p><p>04) O número de mols de oxigênio é menor do que o número de</p><p>mols de hélio.</p><p>08) Se o gás hélio sofrer uma transformação isotérmica, a pressão e</p><p>o volume finais são inversamente proporcionais.</p><p>16) Se o gás oxigênio sofrer uma transformação isocórica, a pressão</p><p>e a temperatura finais são inversamente proporcionais</p><p>(UEG/GO-2013.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Faça o seguinte diagrama: pressão x volume, considerando um pro-</p><p>cesso adiabático, em que 1,0 mol de um gás ideal é aquecido a uma</p><p>temperatura de 288 K até 368 K, e obtenha o trabalho realizado pelo</p><p>gás. Dado: constante geral dos gases ideais R = 8,31 J/Mol.K</p><p>RESOLUÇÃO UEG/GO-2013.1:</p><p>p</p><p>V</p><p>p1</p><p>p2</p><p>V1V2</p><p>T1 = 288 K</p><p>T2 = 368 K</p><p>transformação adiabática</p><p>Q = 0</p><p>∆U = Q − τ ⇒ τ = −∆U</p><p>∆U = (3/2)nR∆T</p><p>∆U = (3/2).1.8,31(368 − 288)</p><p>τ = −∆U = −997,2 J</p><p>(UFV/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>O gráfico abaixo representa uma transformação cíclica de um gás</p><p>ideal.</p><p>102</p><p>10</p><p>2</p><p>V (m3)</p><p>P (Pa)</p><p>É CORRETO afirmar que a quantidade de calor trocado entre o gás</p><p>e a sua vizinhança nesse ciclo é:</p><p>a) 64 J</p><p>b) 16 J</p><p>*c) 32 J</p><p>d) 48 J</p><p>japizzirani@gmail.com 37</p><p>(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Assinale a alternativa INCORRETA.</p><p>a) Se um gás perfeito for comprimido isotermicamente, a velocidade</p><p>molecular média não varia.</p><p>b) O calor específico de um gás sob pressão constante é maior do</p><p>que seu calor específico em volume constante.</p><p>c) A temperatura dos oceanos não se eleva muito rapidamente sob</p><p>a influência do calor solar, porque os vapores que se formam absor-</p><p>vem grande quantidade desse calor.</p><p>*d) A formação de neve e gelo, e a fusão deles são processos sem-</p><p>pre endotérmicos.</p><p>(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>A biomassa é uma das principais fontes de energia renovável e, por-</p><p>tanto, máquinas que a utilizam como combustível para geração de</p><p>energia são importantes do ponto de vista ambiental. Um exemplo</p><p>bastante comum é o uso da biomassa com o objetivo de acionar</p><p>uma turbina a vapor para gerar trabalho. A figura abaixo mostra, es-</p><p>quematicamente, uma usina termoelétrica simplificada.</p><p>Vapor d’água Turbina</p><p>Gerador</p><p>Água</p><p>Caldeira</p><p>Fornalha</p><p>Condensador</p><p>Nessa termoelétrica, a queima da biomassa na fornalha produz ca-</p><p>lor, que aquece a água da caldeira e gera vapor a alta pressão. O</p><p>vapor, por sua vez, é conduzido por tubulações até a turbina que,</p><p>sob a ação deste, passa a girar suas pás.</p><p>Considere desprezíveis as perdas de calor devido às diferenças de</p><p>temperatura entre as partes dessa máquina térmica e o ambiente.</p><p>Nesse contexto, a variação da energia interna da água da caldeira</p><p>a) é maior que a soma do calor a ela fornecido pela queima da bio-</p><p>massa com o trabalho realizado sobre a turbina.</p><p>b) é igual à soma do calor a ela fornecido pela queima da biomassa</p><p>com o trabalho realizado sobre a turbina.</p><p>*c) é igual à diferença entre o calor a ela fornecido pela queima da</p><p>biomassa e o trabalho realizado sobre a turbina.</p><p>d) é maior que a diferença entre calor a ela fornecido pela queima da</p><p>biomassa e o trabalho realizado sobre a turbina.</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um gás ideal em uma câmara fechada realiza o ciclo mostrado no</p><p>diagrama pV da figura abaixo.</p><p>8</p><p>9</p><p>V (10−1 m3)</p><p>P</p><p>(1</p><p>02 N</p><p>.m</p><p>−2</p><p>)</p><p>6</p><p>3</p><p>0</p><p>6420</p><p>A</p><p>C</p><p>B</p><p>A partir das informações apresentadas no gráfico, analise as afirma-</p><p>ções abaixo e assinale a alternativa correta.</p><p>I. No percurso AB o trabalho realizado é de 540 J.</p><p>II. No percurso BC o trabalho realizado é de 900 J.</p><p>III. O trabalho realizado é nulo no percurso CA.</p><p>IV. Utilizando-se esse ciclo em uma máquina térmica, de modo que</p><p>o gás realize quatro ciclos por segundo, a potência dessa máquina</p><p>será igual a 360 W.</p><p>V. A quantidade de calor absorvida pelo gás durante o ciclo é de</p><p>90 J.</p><p>a) As afirmativas II e IV são falsas.</p><p>*b) As afirmativas I, III, IV e V são verdadeiras.</p><p>c) Todas as afirmativas são verdadeiras.</p><p>d) As afirmativas I, II, III e IV são falsas.</p><p>e) As afirmativas IV e V são falsas.</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>O gráfico abaixo ilustra um processo termodinâmico no qual 50 mo-</p><p>les de um gás ideal monoatômico recebem 41 × 104 Joules de calor</p><p>de uma fonte térmica.</p><p>1</p><p>6 × 104</p><p>3 × 104</p><p>V (m3)</p><p>P (N/m2)</p><p>2 3 4 5</p><p>B</p><p>A</p><p>Dado: R = 8,32 J/mol.K</p><p>A variação da energia interna do gás, ocorrida no processo, é apro-</p><p>ximadamente:</p><p>a) 8 × 104 J.</p><p>*b) 32 × 104 J.</p><p>c) 16 × 104 J.</p><p>d) 24 × 104 J.</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 29 (01+04+08+16)</p><p>Com relação ao comportamento térmico dos gases ideais, assinale</p><p>o que for correto.</p><p>01) Mantendo-se a temperatura de uma amostra de gás ideal cons-</p><p>tante, a variação da pressão dessa amostra é inversamente propor-</p><p>cional à variação de seu volume.</p><p>02) Mantendo-se a pressão de uma amostra de gás ideal constante,</p><p>a temperatura da amostra é inversamente proporcional ao volume</p><p>dessa amostra.</p><p>04) Em condições idênticas de temperatura e pressão, gases que</p><p>ocupam volumes idênticos possuem o mesmo número de partícu-</p><p>las.</p><p>08) A energia cinética média das partículas de uma amostra de gás</p><p>ideal é diretamente proporcional à temperatura da amostra.</p><p>16) Mantendo-se o volume constante, a pressão de uma amostra de</p><p>gás ideal é diretamente proporcional à velocidade média das partí-</p><p>culas desse gás elevada ao quadrado.</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)</p><p>Antes de viajar, um motorista “calibra” os pneus de seu automóvel</p><p>com 30 psi (libra-força/polegada2), utilizando gás nitrogênio. Con-</p><p>siderando que a temperatura dos pneus, no momento em que fo-</p><p>ram “calibrados”, era de 23 ºC, que o volume interno de cada pneu</p><p>é de 50 L e adotando 1 libra-força = 5,0 N; 1 polegada = 2,5 cm;</p><p>K = 1,4 × 10−23 J/K e R = 8,0 J/(mol.K), analise as alternativas abaixo</p><p>e assinale o que for correto.</p><p>01) No Sistema Internacional de Unidades, o valor dessa pressão é</p><p>de aproximadamente 2,4 × 105 N/m2.</p><p>02) O número de mols de nitrogênio contido em cada pneu é de</p><p>aproximadamente 5 mols.</p><p>04) Ao trafegar com o automóvel em uma rodovia, a temperatura dos</p><p>pneus atinge 53 ºC. A essa temperatura, assumindo que o volume</p><p>interno desses pneus não se altera, a pressão no interior deles é de</p><p>aproximadamente 4,8 × 105 N/m2.</p><p>08) Se o motorista tivesse utilizado gás hélio, o número de mols de</p><p>hélio, contido em cada pneu, seria de aproximadamente 2 mols.</p><p>16) Se o motorista tivesse utilizado gás hélio, a energia cinética mé-</p><p>dia dos átomos de hélio, quando o motorista “calibrou” os pneus,</p><p>seria de aproximadamente 8 × 10−20 J.</p><p>(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: D</p><p>Em um dado experimento um gás ideal armazenado em um recipien-</p><p>te metálico tem seu volume reduzido muito rapidamente, de modo</p><p>que se possa aproximar como nula qualquer transferência de calor</p><p>com o meio externo. Em um segundo experimento com o mesmo</p><p>sistema a velocidade de compressão é muito menor, de modo que</p><p>não se possa usar essa aproximação. Suponha que antes do início</p><p>dos dois processos de compressão o gás esteja em equilíbrio térmi-</p><p>co com o meio. Assim, pode-se afirmar corretamente que</p><p>a) nos dois experimentos houve perda de energia interna do gás</p><p>para o meio.</p><p>b) no segundo experimento houve ganho de energia interna do gás.</p><p>c) somente no primeiro experimento houve perda de energia interna</p><p>do gás para o meio.</p><p>*d) somente no segundo experimento houve perda de energia inter-</p><p>na do gás para o meio.</p><p>japizzirani@gmail.com 38</p><p>(UNESP-2013.1) - RESPOSTA: τAB = 2,8.105 J e ∆UDA = 2,0.104 J</p><p>Determinada massa de gás ideal sofre a transformação cíclica</p><p>ABCDA mostrada no gráfico. As transformações AB e CD são isobá-</p><p>ricas, BC é isotérmica e DA é adiabática. Considere que, na trans-</p><p>formação AB, 400 kJ de calor tenham sidos fornecidos ao gás e que,</p><p>na transformação CD, ele tenha perdido 440 kJ de calor para o meio</p><p>externo.</p><p>V (m3)</p><p>P (105 N/m2)</p><p>BA</p><p>0,0 0,3 0,5 1,0 2,0</p><p>2,0</p><p>4,0</p><p>C</p><p>D</p><p>Calcule o trabalho realizado pelas forças de pressão do gás na ex-</p><p>pansão AB e a variação de energia interna sofrida pelo gás na trans-</p><p>formação adiabática DA.</p><p>(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um dos principais</p><p>ramos da física e da engenharia é a termodinâ-</p><p>mica, que estuda as leis que regem a relação entre calor, trabalho e</p><p>outras formas de energia. Sobre essas leis e conceitos relacionados</p><p>à termodinâmica, julgue as afirmações a seguir como verdadeiras</p><p>(V) ou falsas (F).</p><p>I. A primeira Lei da Termodinâmica estabelece que se dois corpos</p><p>estão separadamente em equilíbrio térmico com um terceiro corpo,</p><p>então esses corpos estão em equilíbrio térmico entre si.</p><p>II. O calor específico de um corpo é a quantidade de calor que o</p><p>corpo pode absorver a uma determinada temperatura.</p><p>III. A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é fun-</p><p>ção exclusiva de sua temperatura absoluta.</p><p>IV. Numa expansão adiabática, o volume aumenta, a temperatura</p><p>diminui e não há troca de calor com o meio exterior.</p><p>Assinale a opção que contém a sequência correta.</p><p>a) V – F – F – F</p><p>b) V – V – V – F</p><p>c) V – F – F – V</p><p>*d) F – F – V – V</p><p>e) F – V – V – V</p><p>(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um sistema constituído por um gás ideal pode evoluir do estado</p><p>inicial i para os estados finais fI, fII e fIII por três diferentes processos,</p><p>conforme a figura a seguir.</p><p>V</p><p>P</p><p>fIII</p><p>fII</p><p>fI</p><p>III</p><p>II</p><p>Ii</p><p>T +∆T</p><p>T</p><p>A relação entre as variações de energia interna em cada processo,</p><p>EI, EII e EIII, é</p><p>a) EI = EII < EIII.</p><p>*b) EI = EII = EIII.</p><p>c) EI < EII < EIII.</p><p>d) EI > EII > EIII.</p><p>(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Ao se lavar um container metálico, uma massa residual de 0 ,5 kg de</p><p>produto de limpeza em forma líquida é deixada no seu interior. De-</p><p>vido à ação do sol sobre o container, todo esse produto de limpeza</p><p>é evaporado.</p><p>Considere:</p><p>• O volume inicial do produto de limpeza pode ser desprezado.</p><p>• O volume final ocupado pelo vapor desse produto é de 8 m3.</p><p>• Não há mistura do vapor desse produto com o ar ao redor.</p><p>• O vapor simplesmente empurra o ar ao redor para fora durante a</p><p>expansão.</p><p>• A pressão, durante os processos de ebulição e de expansão, é</p><p>mantida constante igual a 105 N/m2.</p><p>• O calor latente de vaporização do produto de limpeza é</p><p>2 × 106 J/kg.</p><p>Nesse contexto, pode-se afirmar:</p><p>I. O calor trocado durante a ebulição de toda massa do produto de</p><p>limpeza é de 106 J.</p><p>II. A temperatura do produto de limpeza aumenta durante a ebuli-</p><p>ção.</p><p>III. O trabalho realizado durante a expansão do vapor do produto de</p><p>limpeza sobre o ar é 8 × 105 J.</p><p>IV. A variação da energia interna do vapor durante todo processo de</p><p>expansão é nula.</p><p>Estão corretas apenas as afirmativas:</p><p>a) I, II e III</p><p>b) II, III e IV</p><p>c) I e IV</p><p>*d) I e III</p><p>e) II e IV</p><p>(VUNESP/FAMECA-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um gás perfeito, confinado em um recipiente de volume V, exerce</p><p>sobre as paredes do mesmo uma pressão p, quando seus n mols se</p><p>apresentam a uma temperatura T.</p><p>A lei que rege a dependência entre essas variáveis de estado é co-</p><p>nhecida como equação de Clapeyron: p·V = n·R·T, em que R é uma</p><p>constante que depende do sistema de unidades. Se uma massa de</p><p>gás passar por uma transformação adiabática, uma brusca compres-</p><p>são, por exemplo, o gráfico que melhor representa o comportamento</p><p>de sua pressão em função de seu volume é</p><p>a) p</p><p>V</p><p>d) p</p><p>V</p><p>b) p</p><p>V</p><p>*e) p</p><p>V</p><p>c) p</p><p>V</p><p>japizzirani@gmail.com 39</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESP. OFICIAL: SOMA = 15 (01+02+04+08)</p><p>Certa massa de gás é confinada por um êmbolo no interior de um</p><p>recipiente a uma temperatura θ, conforme é mostrado abaixo.</p><p>Gás</p><p>Êmbolo</p><p>Nesse contexto, assinale o que for correto.</p><p>01) Se os coeficientes de dilatação do êmbolo e do cilindro forem</p><p>iguais e todo sistema receber uma quantidade de calor, o gás se</p><p>expande e realizará trabalho sobre o êmbolo.</p><p>02) Sendo o êmbolo e o cilindro metálicos e seus coeficientes de</p><p>dilatação o dobro um do outro, respectivamente, e estando perfeita-</p><p>mente ajustados, e ocorrendo o aquecimento de todo sistema, o gás</p><p>não se dilata, porém haverá aumento da pressão.</p><p>04) O gás cedendo calor quando o sistema receber trabalho, sua</p><p>energia interna diminui.</p><p>08) O estudo dos gases é realizado com base em três grandezas: o</p><p>volume, a temperatura e a pressão. Na sua dilatação apresentam o</p><p>mesmo valor para o coeficiente de dilatação.</p><p>16) Ao aplicar uma força no êmbolo, puxando-o para cima, o volume</p><p>do gás aumenta permanecendo constante as demais variáveis.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>As figuras A e B mostram botijões de gás, cheios, em duas situações</p><p>diferentes.</p><p>A B</p><p>Em A, temos um botijão em repouso sobre o solo e, em B, um botijão</p><p>de gás sendo transportado nas costas de um homem.</p><p>Desprezando-se os valores de energia que são nulos e adotando-se</p><p>o solo como nível de referência, a energia total do botijão mostrado</p><p>na figura A pode ser expressa pela energia</p><p>*a) interna, enquanto que, na figura B, a energia total do sistema</p><p>é a energia interna somada às energias cinéticas e potenciais do</p><p>botijão.</p><p>b) interna, enquanto que, na figura B, a energia total do sistema é,</p><p>também, a própria energia interna do sistema.</p><p>c) potencial, enquanto que, na figura B, a energia total do sistema</p><p>é a energia interna somada às energias cinéticas e potenciais do</p><p>botijão.</p><p>d) cinética, enquanto que, na figura B, a energia total do sistema</p><p>é a energia interna somada às energias cinéticas e potenciais do</p><p>botijão.</p><p>e) cinética, enquanto que, na figura B, a energia total do sistema é a</p><p>própria energia interna do sistema.</p><p>(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para um estado B,</p><p>através de um processo, em que a pressão P e o volume V variam</p><p>conforme o gráfico abaixo.</p><p>V</p><p>P0</p><p>3V0V0</p><p>2P0</p><p>P</p><p>A</p><p>B</p><p>Considere as seguintes afirmações sobre esse processo.</p><p>I - A temperatura do gás diminuiu.</p><p>II - O gás realizou trabalho positivo.</p><p>III - Este processo é adiabático.</p><p>Quais estão corretas?</p><p>*a) Apenas I. d) Apenas I e III.</p><p>b) Apenas II. e) I, II e III.</p><p>c) Apenas III.</p><p>(UFBA-2013.1) - RESOLUÇÃO OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>O sistema da figura representa um</p><p>diagrama ilustrativo de um pistão com-</p><p>posto isolado. Nele, os subsistemas A</p><p>e B estão separados por uma parede</p><p>diatérmica, impermeável e fixa e con-</p><p>tém o mesmo gás ideal, inicialmente</p><p>em equilíbrio termodinâmico. A trava do</p><p>pistão é liberada, e o gás, em B, exe-</p><p>cuta trabalho WB, expandindo-se de</p><p>forma quase-estática e reversível até</p><p>chegar ao equilíbrio.</p><p>Usando a Primeira Lei da Termodinâmi-</p><p>ca, determine, justificando sua respos-</p><p>ta, se as grandezas entre os pontos de equilíbrio inicial e final dos</p><p>subsistemas A e B são maiores, menores ou iguais a zero.</p><p>• Trabalho, WA e WB;</p><p>• Variação da energia interna do gás, ∆UA e ∆UB;</p><p>• Energia trocada através de calor, QA e QB.</p><p>RESOLUÇÃO OFICIAL UFBA-2013.1:</p><p>• TRABALHO</p><p>No recipiente A como não existe variação de volume e o processo é</p><p>reversível tem-se que o trabalho é nulo, logo WA = 0 (NULO).</p><p>• No recipiente B, a variação do volume é positiva, o que implica que</p><p>para um processo reversível o trabalho será sempre positivo, logo</p><p>WB > 0 (POSITIVO).</p><p>• ENERGIA INTERNA</p><p>De forma geral, uma vez que o sistema composto está isolado,</p><p>pode-se afirmar que Qtotal = 0.</p><p>O que, pela Primeira Lei da Termodinâmica implica em</p><p>∆Utotal = −Wtotal, e como Wtotal = WA + WB > 0, ∆Utotal < 0</p><p>∆UA + ∆UB < 0</p><p>Sendo um gás ideal, a diminuição da energia interna implica na di-</p><p>minuição da temperatura.</p><p>Estando os subsistemas conectados por uma parede diatérmica,</p><p>ambos terão suas temperaturas diminuídas, logo:</p><p>∆UA < 0 (NEGATIVO) e ∆UB < 0 (NEGATIVO).</p><p>• CALOR</p><p>Com os dados de energia e de trabalho pode-se determinar o calor</p><p>utilizando a expressão da Primeira Lei da Termodinâmica</p><p>Q = ∆U + W</p><p>Para o gás em A tem-se WA = 0 e ∆UA < 0 o que leva a</p><p>QA = ΔUA, logo QA < 0 (NEGATIVO).</p><p>Uma vez que a parede que separa A e B é diatérmica e o sistema</p><p>composto está isolado tem-se que</p><p>QA = −QB, portanto, QB > 0 (POSITIVO).</p><p>Parede diatérmica</p><p>Parede adiabática</p><p>Trava</p><p>A</p><p>B</p><p>(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Num laboratório, o professor demonstrou para seus alunos que ob-</p><p>teve 1671 cm3 de vapor de água ao ferver 1 g de água, cujo vo-</p><p>lume inicial era de 1 cm3, à pressão atmosférica</p><p>(processo isobá-</p><p>rico). Considerando-se que o calor de vaporização da água é de</p><p>539,75 cal/g a 1 atm (1,0 × 105 N/m2), e que 1 cal = 4 joules, calcule</p><p>a variação da energia interna do sistema em estudo e marque a</p><p>alternativa CORRETA.</p><p>a) 3162 J</p><p>*b) 1992 J</p><p>c) 2422 J</p><p>d) 272 J</p><p>e) 192 J</p><p>japizzirani@gmail.com 40</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Considere duas amostras de água em diferentes situações: 50 to-</p><p>neladas congeladas em um iceberg e 100 ml com temperatura de</p><p>80 ºC.</p><p>Sobre a comparação entre as quantidades de energia interna destas</p><p>duas amostras, é correto afirmar que:</p><p>a) A do iceberg é maior, porque o calor específico do gelo é maior.</p><p>*b) A do iceberg é maior, pois sua capacidade térmica é maior.</p><p>c) A da água a 80o C é maior, porque sua temperatura é maior.</p><p>d) A da água a 80o C é maior, porque sua quantidade de calor é</p><p>maior.</p><p>(UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>A figura a seguir ilustra a estrutura e o funcionamento de uma cafe-</p><p>teira italiana. Na sua parte inferior, uma fração do volume é preen-</p><p>chido com água e o restante por um gás contendo uma mistura de ar</p><p>e vapor de água, todos à temperatura ambiente. Quando a cafeteira</p><p>é colocada sobre a chama do fogão, o café produzido é armazenado</p><p>no compartimento superior da cafeteira em poucos minutos.</p><p>Café</p><p>Pó de café</p><p>Água</p><p>Gás</p><p>O processo físico responsável diretamente pelo funcionamento ade-</p><p>quado da cafeteira é:</p><p>a) o isolamento adiabático da água.</p><p>b) a condensação do gás.</p><p>*c) o trabalho realizado sobre a água.</p><p>d) a expansão adiabática do gás.</p><p>e) o aumento da energia interna do gás.</p><p>(UNEMAT/MT-2013.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: D</p><p>Um aluno resolveu pôr em prática o que havia aprendido sobre ga-</p><p>ses e a primeira lei da termodinâmica em sua escola. Chegando à</p><p>sua casa, ele pegou um saco plástico de cor preta e o encheu com</p><p>ar até a metade do seu volume; em seguida, vedou o saco de forma</p><p>que não fosse permitida a troca de matéria entre o interior e o ex-</p><p>terior do saco plástico. O aluno observou que, no início, nada tinha</p><p>ocorrido, mas, após algumas horas, exposto ao sol, o saco plástico</p><p>tinha o seu volume ocupado por completo.</p><p>Considerando que o saco plástico e o ar em seu interior formam o</p><p>sistema observado e que o ar comporta-se como um gás ideal, o</p><p>aluno descreveu as seguintes conclusões:</p><p>I – Antes de atingir o volume máximo do saco plástico, a variação da</p><p>energia interna do sistema é nula.</p><p>II – O trabalho realizado pelo sistema é igual a zero.</p><p>III – Trata-se de um sistema adiabático.</p><p>IV – Devido ao aumento do volume do saco plástico, deduz-se que a</p><p>massa de ar no interior do saco também aumentou.</p><p>Julgue se as conclusões do aluno são verdadeiras (V) ou falsas (F)</p><p>e assinale a alternativa correta:</p><p>a) F; F; F; F.</p><p>b) V; F; F; V.</p><p>c) V; F; V; V.</p><p>*d) V; F; F; F.</p><p>e) F; V; V; F.</p><p>(PUC/PR-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um gás, contido em um cilindro provido de um êmbolo, expande-</p><p>se ao ser colocado em contato com uma fonte térmica. Se nessa</p><p>transformação a variação da energia interna do gás é desprezível,</p><p>pode-se afirmar que:</p><p>a) o gás não realizou trabalho.</p><p>*b) o trabalho realizado pelo gás é igual à quantidade de calor que</p><p>ele absorveu.</p><p>c) o trabalho realizado pelo gás é menor do que a quantidade de</p><p>calor que ele absorveu.</p><p>d) o gás não absorveu calor da fonte térmica.</p><p>e) o trabalho realizado pelo gás é maior do que a quantidade de</p><p>calor que ele absorveu.</p><p>(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um menino, para mostrar força, aceita o desafio de um amigo. O</p><p>desafio consiste em tomar um tubo de pvc, como os de instalações</p><p>hidráulicas, e em uma das aberturas do tubo o amigo empurrar um</p><p>êmbolo de borracha ajustado ao cano, como os de seringa, para</p><p>dentro. No outro lado o menino estará com a boca no tubo tentando</p><p>com a língua barrar o avanço do ar deslocado pelo êmbolo. Porém,</p><p>se o êmbolo avançar para dentro do tubo, mas o menino não permitir</p><p>nenhum deslocamento de ar do seu lado, mantendo a língua imóvel,</p><p>é correto afirmar que ele sentiu</p><p>*a) o ar aquecendo.</p><p>b) o ar resfriando.</p><p>c) a pressão do ar diminuindo.</p><p>d) o ar solidificando.</p><p>e) o ar realizando trabalho sobre sua língua.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um gás ideal sofre a transformação ABC, representada no diagrama</p><p>P × V. A transformação AB é isotérmica e a transformação BC é</p><p>isobárica.</p><p>P (105 Pa)</p><p>V (10−3 m3)862</p><p>0,3 B</p><p>A</p><p>C</p><p>Sabendo que na transformação BC o gás recebeu de uma fonte ex-</p><p>terna 400 J na forma de calor, calcule:</p><p>a) a pressão a qual o gás está submetido no estado A.</p><p>b) a variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação</p><p>BC.</p><p>RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.2:</p><p>a) PA = 0,9 × 105 Pa b) ∆U = 340 J</p><p>(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 02 (02)</p><p>Um gás diatômico, que se comporta como um gás ideal, está contido</p><p>em um recipiente fechado, de paredes rígidas, e recebe certa quan-</p><p>tidade de calor, Q, de uma fonte externa. Considerando que todo o</p><p>calor cedido pela fonte externa seja absorvido pelas moléculas do</p><p>gás, assinale o que for correto.</p><p>01) O gás diatômico, ao receber essa quantidade de calor Q, sofre</p><p>uma transformação adiabática à temperatura constante.</p><p>02) A energia cinética média das moléculas desse gás aumenta de-</p><p>vido à absorção de calor por essas moléculas.</p><p>04) A pressão que o gás exerce nas paredes do recipiente diminui, já</p><p>que a distância média entre os átomos que compõem as moléculas</p><p>do gás diatômico aumenta devido à absorção de calor pelo gás.</p><p>08) Ao receber essa quantidade de calor Q, o gás diatômico realiza</p><p>um trabalho positivo sobre as paredes do recipiente.</p><p>16) A energia interna do gás aumenta a uma quantidade</p><p>3</p><p>2 NkB</p><p>Q</p><p>Cg</p><p>, sendo N o número de moléculas do gás, kB a constante de</p><p>Boltzmann e Cg a capacidade calorífica do gás.</p><p>(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: A</p><p>Considerando um sistema gasoso ideal em uma expansão isobári-</p><p>ca, é correto afirmar:</p><p>*a) A temperatura obrigatoriamente aumentará.</p><p>b) A pressão poderá sofrer redução.</p><p>c) O trabalho será negativo.</p><p>d) Não há variação da energia interna no processo.</p><p>e) O gás liberará energia para a vizinhança do sistema.</p><p>japizzirani@gmail.com 41</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>segunda lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(PUC/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Uma máquina a vapor opera entre uma temperatura de caldeira de</p><p>230 ºC e uma temperatura de condensação de 40 ºC. Sabendo que</p><p>seu rendimento é 30% de uma máquina de Carnot, seu rendimento</p><p>real será de aproximadamente:</p><p>a) 17%</p><p>b) 30%</p><p>c) 38%</p><p>d) 83%</p><p>*e) 11%</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Em 1824 o engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot de-</p><p>monstrou que se uma máquina térmica, operando entre duas tem-</p><p>peraturas constantes T1 e T2 (com T1 > T2), trabalhasse em ciclos</p><p>segundo o gráfico mostrado, apresentaria o maior rendimento pos-</p><p>sível para essas temperaturas. Esse ciclo passou a se chamar Ciclo</p><p>de Carnot e essa máquina, máquina ideal ou máquina de Carnot.</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>VA VD VB VC</p><p>PA</p><p>PB</p><p>PD</p><p>PC</p><p>0 volume</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>T1</p><p>T2</p><p>No Ciclo de Carnot um gás ideal sofre quatro transformações rever-</p><p>síveis: duas isotérmicas (AB e CD) e duas adiabáticas (BC e DA). A</p><p>respeito da máquina e do Ciclo de Carnot, é correto afirmar que</p><p>a) na transformação BC a máquina cede calor ao meio externo.</p><p>b) na transformação CD o gás sofre uma compressão e é aquecido.</p><p>c) o trabalho total realizado em cada ciclo é nulo.</p><p>*d) o gás só troca calor com o meio externo nas transformações AB</p><p>e CD.</p><p>e) na expansão AB o meio externo realiza trabalho sobre o gás.</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04)</p><p>A palavra termodinâmica tem origem no grego e significa movimento</p><p>de calor. Sobre a termodinâmica, assina-le o que for correto.</p><p>01) Com base na 2a lei da termodinâmica, conclui-se que é possível</p><p>construir uma máquina térmica que, operando em ciclo, transforma</p><p>em trabalho todo calor que a ela é fornecido.</p><p>02) As variáveis de estado P (pressão), V (volume) e T (temperatura)</p><p>descrevem o estado de equilíbrio do sistema, enquanto que o calor e</p><p>o trabalho descrevem as transformações do sistema.</p><p>04) A termodinâmica se fundamenta</p><p>em dois conceitos: a conser-</p><p>vação de energia e o fato de que o calor flui espontaneamente do</p><p>quente para o frio e nunca no sentido contrário.</p><p>08) Uma expansão isobárica realiza trabalho quando o gás recebe</p><p>calor e não há variação da energia interna do gás.</p><p>(UFV/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>As afirmativas abaixo comparam o rendimento de duas máquinas</p><p>térmicas. Analise cada uma das afirmativas, atribuindo V para as</p><p>verdadeiras e F para as falsas:</p><p>( ) A máquina que tem o maior rendimento é a que produz a maior</p><p>quantidade de trabalho.</p><p>( ) Se as duas máquinas produzem a mesma quantidade de traba-</p><p>lho, a que tem o maior rendimento é a que gastou o menor tempo</p><p>para produzir tal trabalho.</p><p>( ) A máquina que tem o maior rendimento é a que retira a menor</p><p>quantidade de calor do reservatório quente.</p><p>Assinale a sequência CORRETA:</p><p>a) F, V, F. *c) F, F, F.</p><p>b) V, F, V. d) V, V, V.</p><p>(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Vários cientistas contribuíram para o estudo do calor, dentre eles</p><p>Benjamim Thompsom (1753-1814), Sadi Carnot (1796-1832),Her-</p><p>mann Von Helmholtz (1821-1894) e James Prescott Joule (1818-</p><p>1889). As proposições abaixo descritas referem-se a alguns fenôme-</p><p>nos e teorias existentes acerca do calor.</p><p>I - As lâmpadas incandescentes têm como função transformar ener-</p><p>gia elétrica em luminosa. Contudo, parte da energia elétrica é con-</p><p>vertida em calor. A essa transformação de energia elétrica em calor</p><p>dá-se o nome de efeito Joule.</p><p>II - O rendimento de uma máquina que opera segundo o ciclo de</p><p>Carnot, cujo fluido entra a 127 ºC e abandona o ciclo a 27 ºC, é de</p><p>aproximandamente 78%.</p><p>III - As máquinas térmicas transformam energia térmica em energia</p><p>mecânica, realizando trabalho a partir de trocas de calor. O calor é</p><p>retirado de uma fonte quente e cedido a uma fonte fria.</p><p>Para as situações supracitadas, é(são) verdadeira(s):</p><p>a) I, II e III</p><p>b) Somente I e II</p><p>c) Somente II</p><p>*d) Somente I e III</p><p>e) Somente I</p><p>(UCS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Os motores a combustão, como o dos automóveis movidos a gasoli-</p><p>na ou a álcool, são classificados como máquinas térmicas que, ope-</p><p>rando em ciclos, entre fontes de calor quentes e frias, e recebendo e</p><p>liberando fluídos operantes, produzem trabalho. Suponha um motor</p><p>a combustão hipotético que possua um gás ideal como fluído ope-</p><p>rante e que nunca o troque. As transformações de estado desse gás</p><p>ideal, durante um ciclo de operação do motor, estão representadas</p><p>no gráfico pressão x Volume abaixo.</p><p>p</p><p>VVbVa</p><p>Conclui-se que o gás ideal</p><p>a) tem, durante todo o ciclo, a mesma temperatura.</p><p>b) tem, durante todo o ciclo, o mesmo volume.</p><p>c) gera quantidade de calor liberado mais trabalho executado maior</p><p>do que a quantidade de calor recebido.</p><p>*d) tem, durante todo o ciclo, sua pressão variando.</p><p>e) mantém o produto da sua pressão pelo seu volume constante</p><p>durante todo o ciclo, de modo que sua temperatura sempre varie.</p><p>(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Máquina térmica é qualquer dispositivo que, trabalhando em ciclos,</p><p>transforme uma quantidade de calor em trabalho. Ela recebe uma</p><p>quantidade de calor de alguma fonte, pode-se dizer “quente”, realiza</p><p>um trabalho e dispensa uma quantidade de calor para uma fonte</p><p>“fria”, geralmente o meio ambiente.</p><p>Os gases são usualmente empregados em máquinas térmicas. Isso</p><p>se deve ao fato de suas moléculas encontrarem-se</p><p>a) em estado estático, devido à força de atração.</p><p>b) em estado de ionização elevado e constante.</p><p>*c) fracamente unidas, o que permite contração e expansão.</p><p>d) fracamente unidas, o que permite manter o calor recebido.</p><p>e) no estado expandido, mantendo o calor recebido.</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 21 (01+04+16)</p><p>Com relação aos conceitos de termodinâmica, assinale o que for</p><p>correto.</p><p>01) A energia total de um sistema isolado se mantém constante.</p><p>02) Quando uma máquina térmica opera em ciclos, toda a quanti-</p><p>dade de calor retirada de uma fonte quente pode ser integralmente</p><p>transformada em trabalho.</p><p>04) Quando todas as etapas de operação de uma máquina térmi-</p><p>ca forem transformações reversíveis, o rendimento dessa máquina</p><p>será o máximo possível.</p><p>08) Em uma transformação adiabática, o sistema termodinâmico</p><p>“troca” calor com o meio externo.</p><p>16) Em uma transformação isotérmica, a energia interna de um sis-</p><p>tema termodinâmico permanece constante.</p><p>japizzirani@gmail.com 42</p><p>(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>A conservação de alguns tipos de alimentos é feita mantendo-os a</p><p>baixas temperaturas. Os refrigeradores realizam essa tarefa como</p><p>uma máquina térmica ciclica, retirando energia de uma fonte à baixa</p><p>temperatura (interior do refrigerador) e rejeitando-a para uma fonte</p><p>à alta temperatura (exterior do refrigerador). A respeito do funciona-</p><p>mento dessa máquina térmica, é correto afirmar:</p><p>a) O refrigerador doméstico opera conforme o ciclo de Carnot.</p><p>b) O trabalho necessário para a operação da máquina é igual à ra-</p><p>zão entre a quantidade de energia retirada da fonte fria e a quantida-</p><p>de de energia rejeitada para a fonte quente.</p><p>c) As transformações que ocorrem no interior da máquina são iso-</p><p>térmicas.</p><p>*d) Enquanto houver realização de trabalho pelo motor, é possível</p><p>transferir energia da fonte à baixa temperatura para a fonte à alta</p><p>temperatura.</p><p>e) Quanto maior o trabalho realizado pelo motor elétrico, maior a</p><p>eficiência do refrigerador.</p><p>(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Diferentemente da dinâmica newtoniana, que não distingue passado</p><p>e futuro, a direção temporal tem papel marcante no nosso dia-a-dia.</p><p>Assim, por exemplo, ao aquecer uma parte de um corpo macros-</p><p>cópico e o isolarmos termicamente, a temperatura deste se torna</p><p>gradualmente uniforme, jamais se observando o contrário, o que in-</p><p>dica a direcionalidade do tempo. Diz-se então que os processos ma-</p><p>croscópicos são irreversíveis, evoluem do passado para o futuro e</p><p>exibem o que o famoso cosmólogo Sir Arthur Eddington denominou</p><p>de seta do tempo. A lei física que melhor traduz o tema do texto é</p><p>a) a segunda lei de Newton.</p><p>b) a lei de conservação da energia.</p><p>*c) a segunda lei da termodinâmica.</p><p>d) a lei zero do termodinâmica.</p><p>e) a lei de conservação da quantidade de movimento.</p><p>Obs.: O tema do texto é a entropia e está relacionado com a 2ª lei</p><p>da termodinâmica.</p><p>(UFSC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 82 (02+16+64)</p><p>As máquinas a vapor foram um dos motores da revolução industrial,</p><p>que se iniciou na Inglaterra no século XVIII e que produziu impactos</p><p>profundos, em nível mundial, nos meios produtivos, na economia e</p><p>no modo de vida da sociedade. O estudo destas máquinas, em parti-</p><p>cular de seu rendimento, deu sustentação à formulação da Segunda</p><p>Lei da Termodinâmica, enunciada por diversos cientistas, de formas</p><p>praticamente equivalentes, no século XIX.</p><p>Com base na Segunda Lei da Termodinâmica, assinale a(s)</p><p>proposição(ões) CORRETAS.</p><p>01. A maioria dos processos naturais é reversível.</p><p>02. A energia tende a se transformar em formas menos úteis para</p><p>gerar trabalho.</p><p>04. As máquinas térmicas que operam no ciclo de Carnot podem</p><p>obter rendimento de 100%.</p><p>08. A expressão “morte do calor do universo” refere-se a um suposto</p><p>estado em que as reservas de carvão, de gás e de petróleo teriam</p><p>se esgotado.</p><p>16. O calor não transita naturalmente dos corpos com temperatura</p><p>menor para os corpos com temperatura maior.</p><p>32. O princípio de funcionamento de uma geladeira viola a Segunda</p><p>Lei da Termodinâmica.</p><p>64. A entropia de um sistema isolado tende sempre a aumentar.</p><p>(FMABC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Determinada máquina térmica foi projetada para operar realizando</p><p>o ciclo de Carnot. Quando em operação, o trabalho útil fornecido</p><p>pela máquina, a cada ciclo, é de 3200 J. As temperaturas das fontes</p><p>térmicas são 427°C e 77°C, respectivamente. Nestas condições, a</p><p>quantidade de calor retirada da fonte quente, a quantidade de calor</p><p>rejeitada para a fonte fria e o rendimento da máquina térmica são,</p><p>respectivamente, iguais a:</p><p>Adote 4 J = 1 cal</p><p>a) 3900 J, 700 J, 82%</p><p>*b) 6400 J, 3200 J, 50%</p><p>c) 3200 J, 6400 J, 50%</p><p>d) 700 J, 3900 J, 82%</p><p>e) 1600 J, 3200 J, 50%</p><p>(UNICENTRO/PR-2013.1)</p><p>- ALTERNATIVA: A</p><p>Assinale a alternativa INCORRETA.</p><p>*a) Nas transformações naturais, a desordem e a entropia dimi-</p><p>nuem.</p><p>b) Durante as transformações reais há sempre uma degradação de</p><p>energia.</p><p>c) A termodinâmica só leva em consideração as propriedades ma-</p><p>croscópicas de um sistema.</p><p>d) Não podemos determinar a energia interna de um sistema em um</p><p>determinado estado, mas podemos calcular a variação da energia</p><p>interna entre dois estados.</p><p>e) A variação de entropia de um sistema, durante uma transforma-</p><p>ção adiabática reversível, é nula.</p><p>(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Um projeto propõe a construção de três máquinas térmicas, M1, M2</p><p>e M3, que devem operar entre as temperaturas de 250 K e 500 K,</p><p>ou seja, que tenham rendimento ideal igual a 50%. Em cada ciclo de</p><p>funcionamento, o calor absorvido por todas é o mesmo: Q = 20 kJ,</p><p>mas espera-se que cada uma delas realize o trabalho W mostrado</p><p>na tabela abaixo.</p><p>Máquina W</p><p>M1 20 kJ</p><p>M2 12 kJ</p><p>M3 8 kJ</p><p>De acordo com a segunda lei da termodinâmica, verifica-se que so-</p><p>mente é possível a construção da(s) máquina(s)</p><p>a) M1.</p><p>b) M2.</p><p>*c) M3.</p><p>d) M1 e M2.</p><p>e) M2 e M3.</p><p>japizzirani@gmail.com 43</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(UEG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um refrigerador é, em essência, um tipo de máquina térmica que</p><p>retira calor dos alimentos e envia-o para o meio ambiente. Para que</p><p>consiga realizar esta tarefa, porém, ele precisa realizar um trabalho</p><p>através de um gás. Esta máquina térmica se contrapõe ao fato de</p><p>que o calor</p><p>*a) sempre flui espontaneamente do corpo mais quente para o corpo</p><p>mais frio.</p><p>b) pode ser utilizado para realizar trabalho em líquidos e gases.</p><p>c) nunca é trocado entre corpos com temperaturas diferentes.</p><p>d) é energia térmica em trânsito e, por isso, os gases conseguem</p><p>realizar trabalho.</p><p>(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Três mols de um gás perfeito realizam um ciclo de Carnot. Sabe-</p><p>se que, o estado termodinâmico A, possui pressão igual a 5 atm e</p><p>volume 2 litros; o B, 4 atm e 2,5 litros; o C, 2 atm e 4 litros e o D, 3</p><p>atm e 8/3 litros. Assim, com seus conhecimentos, calcule: o trabalho</p><p>no ciclo, a variação de energia interna e a temperatura no estado C,</p><p>respectivamente.</p><p>*a) Positivo, zero e 32,52 K;</p><p>b) Negativo, positiva e 8 K;</p><p>c) Zero, zero e 45,52 K;</p><p>d) Negativo; +50 Joules e 23,25 ºC;</p><p>e) Positivo; zero e 32,52 ºC.</p><p>Volume molar nas condições</p><p>normais de temperatura e pres-</p><p>são (CNTP) = 22,4 litros/mol</p><p>(PUC/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um motor opera com um gás que se comporta conforme a equação</p><p>geral e de acordo com o ciclo termodinâmico descrito a seguir:</p><p>Processo 1-2. O gás, em alta pressão e temperatura, absorve calor</p><p>de uma fonte quente e se expande em temperatura</p><p>constante.Nesta etapa, o motor realiza trabalho.</p><p>Processo 2-3. O gás libera calor para uma fonte fria, o que reduz a</p><p>sua pressão. Não há realização de trabalho nesta</p><p>etapa.</p><p>Processo 3-4. O gás é comprimido em temperatura constante, libe-</p><p>rando calor para uma fonte fria. Nesta etapa, parte</p><p>do trabalho realizado no processo 1-2 é utilizado pa-</p><p>ra comprimir o gás.</p><p>Processo 4-1. O gás absorve calor de uma fonte quente, o que au-</p><p>menta a sua pressão. Não há realização de trabalho</p><p>nesta etapa.</p><p>O gráfico que representa corretamente o ciclo descrito é</p><p>a)</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>volume</p><p>adiabáticas</p><p>1</p><p>isotermas</p><p>2</p><p>4 3</p><p>d)</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>volume</p><p>isotermas</p><p>2</p><p>3</p><p>4</p><p>1</p><p>b)</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>volume</p><p>adiabáticas</p><p>2 3</p><p>1 4</p><p>*e)</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>volume</p><p>isotermas</p><p>2</p><p>1</p><p>4</p><p>3</p><p>c)</p><p>pr</p><p>es</p><p>sã</p><p>o</p><p>volume</p><p>2</p><p>adiabáticas</p><p>3</p><p>4</p><p>1</p><p>(CEFET/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um motor de avião com funcionamento a querosene apresenta o</p><p>seguinte diagrama por ciclo.</p><p>MOTOR</p><p>8000 J</p><p>4000 J</p><p>A energia, que faz a máquina funcionar, provém da queima do com-</p><p>bustível e possui um valor igual a 6,0 × 104 J/kg. A quantidade de</p><p>querosene consumida em cada ciclo, em kg, é</p><p>a) 0,070.</p><p>*b) 0,20.</p><p>c) 5,0.</p><p>d) 7,5.</p><p>e) 15.</p><p>(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Considere as proposições relacionadas à Teoria da Termodinâmica.</p><p>I. Em uma expansão isotérmica de um gás ideal, todo calor absorvi-</p><p>do é completamente convertido em trabalho.</p><p>II. Em uma expansão adiabática a densidade e a temperatura de um</p><p>gás ideal diminuem.</p><p>III. A Primeira Lei da Termodinâmica refere-se ao Princípio de Con-</p><p>servação de Energia.</p><p>IV. De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, uma máquina</p><p>térmica que opera em ciclo jamais transformará calor integralmente</p><p>em trabalho, se nenhuma mudança ocorrer no ambiente.</p><p>Assinale a alternativa correta:</p><p>a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras.</p><p>b) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.</p><p>c) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.</p><p>d) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.</p><p>*e) Todas as afirmativas são verdadeiras.</p><p>(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)</p><p>Sobre os conceitos de termodinâmica, assinale o que for correto.</p><p>01) Estando em um sistema isolado, dois corpos A e B, um com</p><p>maior temperatura do que o outro, quando colocados em contato,</p><p>após certo intervalo de tempo, os dois entrarão em equilíbrio térmi-</p><p>co, isto é, estarão a uma mesma temperatura.</p><p>02) Em um sistema isolado, a energia total desse sistema permane-</p><p>ce inalterada.</p><p>04) Em um sistema isolado, a entropia desse só pode aumentar ou</p><p>manter-se constante.</p><p>08) Não é possível realizar um processo em que o único efeito seja</p><p>retirar certa quantidade de calor de um corpo com temperatura me-</p><p>nor e transferir para um corpo com temperatura maior.</p><p>16) A quantidade de calor retirada de uma fonte de calor por uma</p><p>máquina térmica que opera em ciclos pode ser convertida totalmen-</p><p>te em trabalho.</p><p>(UFPE-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma máquina térmica opera em um ciclo de Carnot entre as tem-</p><p>peraturas absolutas de 300 K e 400 K. Se esta máquina realiza um</p><p>trabalho de 120 J em cinco ciclos de funcionamento, qual é o calor</p><p>recebido da fonte quente em cada ciclo?</p><p>a) 25 J d) 102 J</p><p>b) 64 J e) 112 J</p><p>*c) 96 J</p><p>(UFSJ/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Pretende-se analisar o funcionamento de uma certa máquina térmi-</p><p>ca e, para isso, têm-se as seguintes informações: opera em ciclo de</p><p>Carnot e as temperaturas de suas fontes quente e fria são, respecti-</p><p>vamente, 327 ºC e 27 ºC.</p><p>Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que o rendi-</p><p>mento dessa Máquina Térmica é de</p><p>*a) 50%. c) 92%.</p><p>b) 82%. d) 100%.</p><p>japizzirani@gmail.com 44</p><p>(UFT/TO-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>A figura abaixo representa um diagrama p × V simplificado do ciclo</p><p>de funcionamento de um motor de combustão interna.</p><p>p</p><p>V</p><p>4</p><p>1</p><p>32</p><p>Tendo como base a figura, para que o rendimento máximo deste</p><p>motor seja de 32% é necessário que:</p><p>a) V2 = 0,68V1</p><p>b) p1 = 0,68 p2</p><p>*c) V2 = 0,68V3</p><p>d) p3 = 0,68p4</p><p>e) V3 = 0,68V4</p><p>(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Tendo assistido a um desenho animado no qual o personagem deixa</p><p>a geladeira aberta por um bom tempo e sua casa congela, um garoto</p><p>resolve realizar um experimento motivado meramente por curiosi-</p><p>dade científica e resolve fazer uma grande “arte” com seu freezer</p><p>para verificar a veracidade do que viu no seu desenho favorito. Tal</p><p>experimento consiste em deixar o freezer de sua cozinha ligado em</p><p>potência máxima, aberto por um final de semana inteiro, enquanto</p><p>ele e sua família viajam. Quando retornam, o garoto espera que ao</p><p>menos a cozinha de sua casa esteja congelada. Considere que as</p><p>trocas de calor entre o ambiente interno e externo dessa cozinha</p><p>possam ser desprezadas, que o freezer funcionou perfeitamente</p><p>bem nesse período e que as leis da termodinâmica não foram igno-</p><p>radas, o garoto provavelmente constatará com seu experimento que</p><p>seu desenho favorito está</p><p>*a) incorreto e a temperatura interna da cozinha estará mais elevada</p><p>do que estava no início da experiência.</p><p>b) correto e a cozinha será encontrada totalmente congelada.</p><p>c) incorreto, pois a cozinha estará apenas levemente mais fria do</p><p>que estava no início da experiência.</p><p>d) incorreto, pois apenas o interior do freezer se congelará.</p><p>e) as leis da termodinâmica não se aplicam a essa situação.</p><p>sumário</p><p>termômetros e escalas termométricas</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>calor sensível</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>calor latente</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>sistema termicamente isolado</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>transmissão de calor</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>dilatação térmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>transformações gasosas</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>trabalho da força de pressão</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>primeira lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>segunda lei da termodinâmica</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>abaixo, caso alguém focalize esse laser durante um intervalo de</p><p>tempo de ∆t = 5 s ? Despreze qualquer tipo de perda de energia.</p><p>Córnea Cristalino</p><p>Área A</p><p>Retina</p><p>Nervo Óptico</p><p>a) 23,89 K</p><p>b) 15,32 K</p><p>*c) 11,14 K</p><p>d) 9,14 K</p><p>e) 7,91 K</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>O aquecimento solar de água para banho é uma solução energéti-</p><p>ca ecológica e econômica. Sistemas como esses, em dias de baixa</p><p>insolação, devem compensar a falta de irradiação solar com o acio-</p><p>namento de resistores elétricos dentro dos boilers, recipientes nos</p><p>quais a água é mantida aquecida.</p><p>Um desses boilers, de capacidade 100 L, reteve a água a 24 ºC e,</p><p>por isso, um termostato teve que acionar o resistor elétrico para que</p><p>a temperatura fosse elevada para 32 ºC. Sendo o calor específico</p><p>da água 1 cal/(g·ºC), 1 cal igual 4,2 J e a densidade da água igual</p><p>a 103 g/L, a energia elétrica, em J, que teve de ser empregada para</p><p>promover esse aquecimento foi, aproximadamente,</p><p>a) 420 000.</p><p>b) 860 000.</p><p>*c) 3 400 000.</p><p>d) 3 800 000.</p><p>e) 5 300 000.</p><p>japizzirani@gmail.com 5</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)</p><p>Considerando dois blocos de massas m1 e m2 e capacidades térmi-</p><p>cas C1 e C2 , assinale o que for correto.</p><p>01) Se os dois blocos são feitos do mesmo material, então C1 e</p><p>C2 são diretamente proporcionais aos números m1 e m2 , nessa or-</p><p>dem.</p><p>02) O calor específico do ferro é 0,11 cal/gºC. Portanto são necessá-</p><p>rios 55 cal de calor para elevar em 1 ºC a temperatura de um bloco</p><p>de ferro de massa m1 = 500 g .</p><p>04) Suponhamos que os dois blocos, o primeiro de cobre e o segun-</p><p>do de prata, tenham massas iguais m1 = m2. Sabendo que o calor</p><p>específico do cobre é 0,037 cal/gºC maior do que o da prata, se</p><p>fornecermos a mesma quantidade de calor aos dois blocos, o cobre</p><p>sofrerá maior elevação de temperatura.</p><p>08) Um bloco de ferro com m1 = 700 g libera calor e diminui sua tem-</p><p>peratura de 100 ºC para 30 ºC. Sabendo-se que o calor específico</p><p>do ferro é 0,11 cal/gºC , então a quantidade de calor liberada pelo</p><p>bloco é 539 cal.</p><p>16) Se a capacidade térmica do bloco é 10 cal/ºC e sua temperatura</p><p>aumenta de 50 ºC para 80 ºC, então esse bloco recebeu uma quan-</p><p>tidade de calor menor do que 100 cal.</p><p>(ACAFE/SC-2013.1) - QUESTÃO ANULADA</p><p>Em clínicas de reabilitação realiza-se tratamento com pacientes</p><p>em piscinas aquecidas. Uma determinada piscina contém 60 m3</p><p>de água, a uma temperatura de 10ºC, cuja densidade é 1,0 g/cm3.</p><p>Desprezando as perdas de calor para o meio ambiente, deseja-se</p><p>aquecer a água da piscina até atingir uma temperatura de 25ºC.</p><p>A alternativa correta que apresenta a quantidade de calor, em cal,</p><p>para realizar tal intento é:</p><p>a) 1,5 ×106</p><p>b) 2,0 × 105</p><p>c) 1,0 × 107</p><p>d) 3,0 × 106</p><p>Obs.: A resposta é 9,0 × 108 cal. Não é fornecido o calor específico</p><p>da água, para se chegar na resposta dada usou-se 1,0 cal/g.ºC.</p><p>(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Pelo fato de serem práticos, aquecedores elétricos de imersão são</p><p>muito utilizados nos mais diversos laboratórios. Um desses aquece-</p><p>dores, cuja potência útil é de 250 W, é imerso num recipiente adia-</p><p>bático contendo 500 ml (500 g) de água a 25 ºC e ligado durante 7,0</p><p>min. O calor específico da água vale 1,0 cal/(g·ºC) e o equivalente</p><p>mecânico do calor vale 4,2 J/cal. A temperatura final atingida pela</p><p>água, em ºC, é</p><p>a) 85.</p><p>*b) 75.</p><p>c) 98.</p><p>d) 50.</p><p>e) 95.</p><p>(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Em um recipiente adiabático, contendo 2,0 L de água há uma bar-</p><p>ra metálica imersa, de capacidade térmica 1 000 cal/ºC, que mede</p><p>inicialmente 40,00 cm. O sistema recebe 150 kcal de uma fonte de</p><p>calor e, ao fim do processo, a barra acusa uma dilatação linear de</p><p>0,01 cm.</p><p>água</p><p>barra</p><p>metálica</p><p>O coeficiente de dilatação linear do material da barra vale,</p><p>em 10−6·ºC−1,</p><p>a) 1,0.</p><p>b) 2,0.</p><p>c) 3,0.</p><p>d) 4,0.</p><p>*e) 5,0.</p><p>Dados para a água:</p><p>densidade = 1,0 g/cm3</p><p>calor específico = 1,0 cal/(g.ºC)</p><p>(VUNESP/UNIFEV-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Um bisturi metálico de 100g de massa e calor específico igual a</p><p>1,2 J/(g·ºC) foi introduzido na câmara interna de uma autoclave (apa-</p><p>relho destinado a esterilizar materiais). Inicialmente a autoclave e o</p><p>bisturi encontravam-se em equilíbrio térmico, com temperatura de</p><p>27 ºC e sujeitos a uma pressão de 1 atm. Em seguida, a autoclave</p><p>foi hermeticamente fechada e aquecida em um processo isocórico,</p><p>não havendo perda de calor com o meio externo. Ao atingir a tempe-</p><p>ratura de equilíbrio térmico de 147 ºC, o processo de aquecimento</p><p>da câmara interna da autoclave e do bisturi foi interrompido.</p><p>autoclave</p><p>Nas condições descritas, determine:</p><p>a) a capacidade térmica e o calor absorvido pelo bisturi durante o</p><p>processo de aquecimento de 27 ºC para 147 ºC.</p><p>b) a pressão no interior da câmara interna da autoclave quando a</p><p>temperatura atingiu 147 ºC (420 K).</p><p>RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.1:</p><p>a) C = 120 J/ºC e Q = 14,4 kJ</p><p>b) p = 1,4 atm</p><p>(UFRN-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Atualmente, principalmente em pequenas cidades do interior do Bra-</p><p>sil, dispõe-se de duas opções de fogões residenciais: o fogão a gás</p><p>(GLP) e o fogão a lenha. Desconsiderando problemas ambientais</p><p>que envolvem o consumo de cada um desses combustíveis, existe</p><p>diferença entre esses fogões quanto à eficiência energética, ou seja,</p><p>o quanto é consumido de GLP ou de lenha para fornecer a mesma</p><p>quantidade de calor ao alimento que se quer aquecer. Por exemplo,</p><p>as quantidades de GLP e de lenha necessárias para elevar a tempe-</p><p>ratura de 10 kg de água, de 25 ºC para 100 ºC, em um fogão a gás e</p><p>em um a lenha, são, respectivamente, 0,125 kg e 3,0 kg.</p><p>Dados:</p><p>→ Calor de combustão da lenha, CL = 2500 kcal/kg</p><p>→ Calor específico da água, cA = 1,0 kcal/kg.ºC</p><p>→ Calor de combustão do GLP, CGLP = 12000 kcal/kg</p><p>→ Quantidade de calor sensível, Q = m.c.∆T</p><p>→ Quantidade de calor de combustão QC = m.C</p><p>Considerando que a eficiência energética de um fogão é dada pela</p><p>razão entre a quantidade de calor absorvida pelo alimento a ser</p><p>aquecido, QA, e a quantidade de calor gerada pela queima de certa</p><p>quantidade de combustível, QC, isto é, ε =</p><p>QA</p><p>QC</p><p>, determine</p><p>a) a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de</p><p>10 kg de água, de 25 ºC para 100 ºC.</p><p>b) a quantidade de calor gerada pela queima de 0,125 kg de GLP e</p><p>por 3,0 kg de lenha.</p><p>c) qual dos dois tipos de fogão possui a maior eficiência energética.</p><p>Justifique sua resposta.</p><p>RESPOSTA UFRN-2013.1:</p><p>a) Q = 750 kcal</p><p>b) QGLP = 1500 kcal e QLENHA = 7500 kcal</p><p>c) εGLP = 0,5 (50%) e εLENHA = 0,1 (10%). Logo, o fogão a GPL é 5</p><p>vezes mais eficiente que o fogão a lenha.</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>As paredes de uma casa foram projetadas para absorver o calor</p><p>do Sol durante o dia e transferir parte desse calor para o interior da</p><p>casa, durante a noite. As paredes possuem massa de 1,0 × 106 kg</p><p>e calor específico médio de 2,0 kJ/kg.K. Quanto calor, em módulo,</p><p>é transferido para o interior da casa à noite, quando as paredes res-</p><p>friam de 27,0 ºC para 15,0 ºC?</p><p>*a) 2,4 × 107 kJ.</p><p>b) 12 × 107 kJ.</p><p>c) 24 × 107 kJ.</p><p>d) 1,2 × 107 kJ.</p><p>japizzirani@gmail.com 6</p><p>(UERJ-2013.1) - RESPOSTA: Q = 10850 cal</p><p>Uma pessoa, com temperatura corporal igual a 36,7 ºC, bebe 2</p><p>1 litro</p><p>de água a 15 ºC.</p><p>Admitindo que a temperatura do corpo não se altere até que o siste-</p><p>ma atinja o equilíbrio térmico, determine a quantidade de calor, em</p><p>calorias, que a água ingerida absorve do corpo dessa pessoa.</p><p>Dados:</p><p>•Calor específico da água: 1,0 cal/g.ºC</p><p>•Massa específica da água: 1 g/cm3</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um bloco de chumbo desliza por um plano inclinado com atrito que</p><p>forma um ângulo θ = 60° com a horizontal (veja a figura).</p><p>θ</p><p>Adote:</p><p>g = 10 m/s2</p><p>sen60º = 0,87</p><p>cos60º = 0,50</p><p>O deslocamento do bloco ao longo do plano é de 10 metros. Nesse</p><p>deslocamento, é observado que o bloco se aquece de 0,1 °C. Se o</p><p>calor específico do chumbo é de 130 J/kg.K, pode-se concluir que o</p><p>coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é</p><p>a) 0,15.</p><p>b) 0,23.</p><p>c) 0,20.</p><p>*d) 0,26.</p><p>Obs.: A resposta correta é alternativa D se considerarmos que toda</p><p>energia mecânica</p><p>perdida foi integrallmente transformada em ener-</p><p>gia térmica.</p><p>(UFPR-2013.1) - RESPOSTA: V = 12,85 L</p><p>É cada vez mais frequente encontrar residências equipadas com</p><p>painéis coletores de energia solar. Em uma residência foram ins-</p><p>talados 10 m2 de painéis com eficiência de 50%. Supondo que em</p><p>determinado dia a temperatura inicial da água seja de 18 ºC, que</p><p>se queira aquecê-la até a temperatura de 58 ºC e que nesse local a</p><p>energia solar média incidente seja de 120 W/m2, calcule o volume de</p><p>água que pode ser aquecido em uma hora.</p><p>Dados: ρH2O = 1,0 × 103 kg/m3 e 1 cal = 4,20 J</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)</p><p>Uma barra homogênea de 50 cm de comprimento e 1 kg de massa,</p><p>a 20 ºC, é constituída por uma substância de coeficiente de dilatação</p><p>linear de 2 × 10−6 ºC−1 e calor específico de 0,5 cal/(g.ºC). Uma certa</p><p>quantidade de calor é fornecida à barra, e sua temperatura é eleva-</p><p>da a 50 ºC. Desprezando as perdas de calor para o meio, analise as</p><p>alternativas abaixo e assinale o que for correto.</p><p>01) A quantidade de calor fornecida à barra é de aproximadamente</p><p>1,5 × 104 cal.</p><p>02) A variação do comprimento da barra é de aproximadamente</p><p>3 × 10−3 cm.</p><p>04) A capacidade térmica da barra é de aproximadamente</p><p>500 cal/ºC.</p><p>08) Se o coeficiente de dilatação linear da barra fosse o dobro, a</p><p>quantidade de calor necessário para variar a temperatura da barra</p><p>de 20 ºC até 50 ºC seria de aproximadamente 3,0 × 104 cal.</p><p>16) A densidade linear de massa da barra permanece perfeitamente</p><p>inalterada quando a barra é aquecida de 20 ºC até 50 ºC.</p><p>(UFSC-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Em uma aula experimental de física sobre calorimetria, o professor</p><p>pede para que os alunos aqueçam duas substâncias diferentes, com</p><p>400 g cada, fazendo uso de um aquecedor elétrico. Desprezando</p><p>eventuais perdas de calor para o meio ambiente, o professor consi-</p><p>dera a potência efetiva do aquecedor em 400 cal/min. O professor</p><p>pede que os alunos registrem os dados experimentais em uma ta-</p><p>bela e construam um gráfico. Abaixo é apresentado um dos gráficos</p><p>construídos pelos alunos.</p><p>Sub. A</p><p>Sub. B</p><p>0,0</p><p>31</p><p>Q (kcal)</p><p>T</p><p>(º</p><p>C</p><p>)</p><p>0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2</p><p>30</p><p>29</p><p>28</p><p>27</p><p>26</p><p>25</p><p>24</p><p>23</p><p>22</p><p>21</p><p>20</p><p>19</p><p>Considere o gráfico acima e responda às perguntas abaixo.</p><p>a) O experimento realizado pelos alunos permite encontrar, através</p><p>da inclinação da reta, uma grandeza física característica de cada</p><p>substância. Qual é esta grandeza física?</p><p>b) Com base em princípios físicos, explicitando o raciocínio físico e</p><p>matemático, qual das substâncias possui o maior valor para a gran-</p><p>deza física apontada no item anterior?</p><p>c) Admitindo que a substância A seja uma enzima e que ela possua</p><p>temperatura inicial de 20º C, o que acontece com a enzima após</p><p>30 minutos de aquecimento pelo aquecedor elétrico mencionado?</p><p>Justifique sua resposta com base nos princípios da física e da biolo-</p><p>gia. Apresente os cálculos necessários.</p><p>RESPOSTA UFSC-2013.1:</p><p>a) Calor específico</p><p>b) Substância A (cA = 1,0 cal/g.ºC e cB = 0,5 cal/g.ºC)</p><p>c) Temperatura final da enzima: T = 50 ºC. É sabido que a partir</p><p>dos 42 ºC as enzimas começam a desnaturar. Então, depois de</p><p>30 minutos de aquecimento a enzima fica inativa, ou seja, não fun-</p><p>ciona mais.</p><p>(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um aquecedor solar transfere calor para uma massa de 100 kg de</p><p>água, no interior de um reservatório termicamente isolado, na razão</p><p>de 840 joules por segundo. Considerando o calor específico da água</p><p>igual a 4 200 J/kg·ºC, a variação de temperatura da água no reser-</p><p>vatório, em ºC, em uma hora, será igual a</p><p>*a) 7,2.</p><p>b) 9,0.</p><p>c) 5,0.</p><p>d) 12.</p><p>e) 2,4.</p><p>japizzirani@gmail.com 7</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>A variação de temperatura de um bloco de cobre é diretamente pro-</p><p>porcional à quantidade de calor recebida e inversamente proporcio-</p><p>nal à sua massa.</p><p>Assim, se um bloco de cobre com massa m recebe uma quantidade</p><p>de calor Q e sofre uma variação de temperatura ∆T, outro bloco de</p><p>cobre com massa 1</p><p>2</p><p>m, ao receber uma quantidade de calor igual a</p><p>2Q, sofre uma variação de temperatura de</p><p>*a) 4∆T. d) ∆T.</p><p>b) ∆T</p><p>2</p><p>. e) 2∆T.</p><p>c) ∆T</p><p>4</p><p>.</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Em um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica</p><p>desprezível, são colocados 2,0 litros de água. Um resistor R = 1,8 Ω</p><p>é imerso na água e conectado, durante 21 segundos, diretamente a</p><p>uma bateria de 6,0 V e de resistência interna nula (veja a figura).</p><p>Dados:</p><p>calor específico da água = 1 cal/g.ºC</p><p>densidade da água = 1 kg/litro</p><p>1 cal = 4,2 J</p><p>R = 1,8 Ω</p><p>6,0 V</p><p>Considerando o sistema água-resistor, a variação de temperatura e</p><p>da energia interna da água valem,respectivamente:</p><p>a) 0,10 ºC e 200 cal. *c) 0,05 ºC e 100 cal.</p><p>b) 0,30 ºC e 250 cal. d) 0,15 ºC e 150 cal.</p><p>(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Calor intenso e permanência de temperaturas elevadas por vários</p><p>dias refletem-se necessariamente na expansão do consumo resi-</p><p>dencial de energia elétrica. Considere um consumo médio residen-</p><p>cial de 160 kWh por mês.</p><p>No Rio de Janeiro, onde o consumo cresceu aproximadamente 16%,</p><p>a temperatura máxima na capital chegou a ficar, em média, no início</p><p>do verão, 7 ºC acima da esperada. Considere que o calor específico</p><p>da água é 4,2 J/(g.ºC). Os 16% de energia a mais consumida no</p><p>período de um mês em um domicílio seriam suficientes para aquecer</p><p>de 7 ºC aproximadamente quantos quilogramas de água?</p><p>a) 0,87 × 103. c) 3,7 × 103.</p><p>*b) 3,1 × 103. d) 23 × 103.</p><p>(FATEC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Uma determinada pesquisa teve como objetivo principal analisar</p><p>a utilização de chuveiros elétricos e o conforto que ofereciam aos</p><p>seus usuários. Para isso, anotaram-se os seguintes valores médios</p><p>aproximados:</p><p>• Número de banhos observados: 1625;</p><p>• Temperatura média da água que entra no chuveiro: 18 °C;</p><p>• Temperatura média da água que sai do chuveiro: 38 °C;</p><p>• Tempo médio de cada banho: 10 min;</p><p>• Vazão média do chuveiro: 0,06 L/s.</p><p>(sites.unifra.br/Portals/35/Artigos/2004/41/parametros.pdf Acesso em:</p><p>01.02.2013. Adaptado)</p><p>A relação entre a quantidade de energia transferida para que uma</p><p>porção de água mude a sua temperatura é dada por Q = m·c·Δθ.</p><p>Sendo assim, baseando-se nos dados apresentados, podemos con-</p><p>cluir que a quantidade de energia total dissipada pelo chuveiro du-</p><p>rante um banho será, em kcal,</p><p>a) 0,360.</p><p>b) 7,20.</p><p>c) 72,0.</p><p>*d) 720.</p><p>e) 3 600.</p><p>Dados:</p><p>O calor específico da água: 1,0 cal/(g.°C);</p><p>Densidade da água: 1,0 kg/L.</p><p>(UFU/MG-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>James Prescott Joule realizou um experimento no qual deixava cair,</p><p>de uma determinada altura, um peso que, conectado a pás imersas</p><p>em água, fazia com que o líquido fosse agitado, aumentando sua</p><p>temperatura. Inspirado neste experimento, uma pessoa, localizada</p><p>ao nível do mar, está disposta a fazer com que 100 cm3 de água pura</p><p>chegue à temperatura de ebulição. Para isso, ela coloca o referido</p><p>líquido, inicialmente a 20 ºC, numa garrafa térmica, na qual suposta-</p><p>mente não haverá perdas de calor. Após isso, ela passa a agitá-la 20</p><p>vezes a cada minuto. A cada vez que ela agita a água da garrafa, é</p><p>como se o referido líquido caísse de uma altura de 30 cm.</p><p>Considere 1 cal = 4 J e calor específico da água = 1cal/(g.ºC).</p><p>A partir das afirmações acima, responda:</p><p>a) Mesmo não tendo sido usado o calor como fonte de energia para</p><p>aquecer a água, ela se aqueceu. Qual o tipo de energia que permitiu</p><p>que o líquido atingisse a temperatura de ebulição?</p><p>b) Por quanto tempo a garrafa teve de ser agitada para que a água</p><p>chegasse à temperatura desejada?</p><p>RESPOSTA OFICIAL UFU/MG-2013.2:</p><p>a) A energia térmica é oriunda da transformação da energia potencial</p><p>da queda da água dentro da garrafa, a cada vez que ela for agitada.</p><p>Poder-se-ia, também, afirmar que tal energia vem dos alimentos que</p><p>a pessoa ingeriu para poder realizar a referida tarefa.</p><p>b) ∆t ≅ 3 dias e 16 horas</p><p>(VUNESP/UNIVAG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um corpo de massa m é abandonado de uma altura h. Após per-</p><p>correr essa distância,</p><p>ele é freado até parar por um dispositivo que</p><p>transforma toda energia mecânica do corpo em calor, sendo este</p><p>imediatamente transferido a um material, também de massa m e</p><p>capaz de armazenar calor sem perdê-lo. Considerando a aceleração</p><p>da gravidade igual a g e o calor específico do material igual a c, é</p><p>correto afirmar que a elevação de temperatura desse material é</p><p>a) mgh.</p><p>*b) gh</p><p>c</p><p>.</p><p>c) ghc</p><p>m</p><p>.</p><p>d) ghc.</p><p>e) h.</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um cilindro de cobre de massa igual a 3 kg é aquecido ao ponto de</p><p>ter sua temperatura aumentada em 4 ºC. Sem que haja mudança de</p><p>fase, o aumento da quantidade de calor necessário para elevar em</p><p>4 ºC a temperatura de um cilindro de cobre de massa igual a 9 kg,</p><p>em comparação ao calor envolvido no aquecimento do cilindro de</p><p>massa 3 kg é de</p><p>a) doze vezes.</p><p>b) nove vezes.</p><p>c) sete vezes.</p><p>d) quatro vezes.</p><p>*e) três vezes.</p><p>japizzirani@gmail.com 8</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>calor latente</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Três cubos de gelo de 10,0 g, todos eles a 0,0 ºC, são colocados</p><p>dentro de um copo vazio e expostos ao sol até derreterem comple-</p><p>tamente, ainda a 0,0 ºC.</p><p>Calcule a quantidade total de calor requerida para isto ocorrer, em</p><p>calorias.</p><p>Considere o calor latente de fusão do gelo LF = 80 cal/g</p><p>a) 3,7 × 10−1</p><p>b) 2,7 × 101</p><p>c) 1,1 × 102</p><p>d) 8,0 × 102</p><p>*e) 2,4 × 103</p><p>(VUNESP/UFSCar-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>O gráfico apresenta a chamada curva de aquecimento de uma subs-</p><p>tância pura, isto é, mostra como a temperatura T de uma substância</p><p>de massa m varia em função do tempo de seu aquecimento t.</p><p>T</p><p>0 t</p><p>A</p><p>B</p><p>C</p><p>D</p><p>E</p><p>F</p><p>Analisando as diferentes partes do gráfico, é correto afirmar que, na</p><p>transformação</p><p>a) B – C, toda a substância se encontra em estado sólido e sua tem-</p><p>peratura está aumentando.</p><p>b) B – C e na D – E, a substância não está sendo aquecida, ocorren-</p><p>do mudança de estado físico.</p><p>c) C – D, está ocorrendo mudança de estado físico e sua temperatu-</p><p>ra permanece constante.</p><p>*d) E – F, toda a substância se encontra em estado gasoso e sua</p><p>temperatura está aumentando.</p><p>e) A – F, toda a substância recebe calor do meio sem que haja mu-</p><p>dança de estado físico.</p><p>FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Uma barra de gelo com massa igual a 5 Kg está a uma temperatura</p><p>igual a 0 ºC. Considere que o calor latente de fusão do gelo vale LF</p><p>= 333000 J/Kg. A quantidade de calor necessária para derreter com-</p><p>pletamente a barra de gelo será de aproximadamente:</p><p>a) 3,33 × 10+5 Joules</p><p>b) 1,50 × 10+4 Joules</p><p>c) 2,50 × 10+7 Joules</p><p>*d) 1,67 × 10+6 Joules</p><p>e) 5,00 × 10+4 Joules</p><p>(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Qual a quantidade de calor necessária para derreter totalmente uma</p><p>barra de gelo de massa m = 0,8 Kg, inicialmente na temperatura</p><p>−10 ºC, e manter o líquido resultante na temperatura final 0 ºC? Con-</p><p>sidere que o calor específico do gelo vale cgelo = 2220 J/Kg·K e que</p><p>o calor latente de fusão do gelo é igual a LF = 333000 J/Kg.</p><p>*a) 284160 Joules d) 71040 Joules</p><p>b) 142080 Joules e) 852480 Joules</p><p>c) 568320 Joules</p><p>(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>O gráfico abaixo, obtido experimentalmente, mostra a curva de</p><p>aquecimento que relaciona a temperatura de uma certa massa de</p><p>um líquido em função da quantidade de calor a ele fornecido.</p><p>T (ºC)</p><p>120</p><p>100</p><p>0</p><p>−10 A</p><p>B C</p><p>D E</p><p>F</p><p>Q (kJ)</p><p>Sabemos que, por meio de gráficos desse tipo, é possível obter os</p><p>valores do calor específico e do calor latente das substâncias estu-</p><p>dadas. Assinale a alternativa que fornece corretamente o intervalo</p><p>em que se pode obter o valor do calor latente de vaporização desse</p><p>líquido.</p><p>a) AB.</p><p>b) BD.</p><p>*c) DE.</p><p>d) CD.</p><p>e) EF.</p><p>(UNESP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>A liofilização é um processo de desidratação de alimentos que, além</p><p>de evitar que seus nutrientes saiam junto com a água, diminui bas-</p><p>tante sua massa e seu volume, facilitando o armazenamento e o</p><p>transporte. Alimentos liofilizados também têm seus prazos de valida-</p><p>de aumentados, sem perder características como aroma e sabor.</p><p>cenoura liofilizada kiwi liofilizado</p><p>(www.sublimar.com.br) (www.brasilescola.com)</p><p>O processo de liofilização segue as seguintes etapas:</p><p>I. O alimento é resfriado até temperaturas abaixo de 0 ºC, para que</p><p>a água contida nele seja solidificada.</p><p>II. Em câmaras especiais, sob baixíssima pressão (menores do que</p><p>0,006 atm), a temperatura do alimento é elevada, fazendo com que</p><p>a água sólida seja sublimada. Dessa forma, a água sai do alimento</p><p>sem romper suas estruturas moleculares, evitando perdas de prote-</p><p>ínas e vitaminas.</p><p>O gráfico mostra parte do diagrama de fases da água e cinco pro-</p><p>cessos de mudança de fase, representados pelas setas numeradas</p><p>de 1 a 5.</p><p>A alternativa que melhor representa as etapas do processo de liofili-</p><p>zação, na ordem descrita, é</p><p>a) 4 e 1. d) 1 e 3.</p><p>b) 2 e 1. e) 5 e 3.</p><p>*c) 2 e 3.</p><p>japizzirani@gmail.com 9</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)</p><p>A tabela abaixo apresenta os valores de temperatura de fusão (TF)</p><p>e temperatura de ebulição (TE) para algumas substâncias quími-</p><p>cas puras. Assinale o que for correto. (Os dados da tabela estão a</p><p>1,0 atm.)</p><p>Substância TF (ºC) TE (ºC)</p><p>etanol −117 78</p><p>éter etílico −116 34</p><p>pentano −130 36</p><p>fenol 43 182</p><p>01) Na temperatura de 20 ºC e pressão de 1,0 atm, o éter etílico</p><p>encontra-se no estado líquido.</p><p>02) Em temperaturas inferiores a 43 ºC, o fenol se encontra no esta-</p><p>do líquido, à pressão de 1,0 atm.</p><p>04) Durante a ebulição do etanol, a temperatura permanece cons-</p><p>tante em 78 ºC, à pressão de 1,0 atm.</p><p>08) As interações entre as moléculas de pentano são mais intensas</p><p>acima de 36 ºC, à pressão de 1,0 atm.</p><p>16) Dentre as substâncias mostradas na tabela, a que apresenta a</p><p>menor temperatura de fusão, à pressão de 1,0 atm, é o etanol.</p><p>(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Em um recipiente termicamente isolado e mantido a pressão cons-</p><p>tante, são colocados 138 g de etanol líquido. A seguir, o etanol é</p><p>aquecido e sua temperatura T é medida como função da quantidade</p><p>de calor Q a ele transferida. A partir do gráfico de T×Q, apresentado</p><p>na figura abaixo, pode-se determinar o calor específico molar para o</p><p>estado líquido e o calor latente molar de vaporização do etanol como</p><p>sendo, respectivamente, próximos de</p><p>*a) 0,12 kJ/(molºC) e 36 kJ/mol.</p><p>b) 0,12 kJ/(molºC) e 48 kJ/mol.</p><p>c) 0,21 kJ/(molºC) e 36 kJ/mol.</p><p>d) 0,21 kJ/(molºC) e 48 kJ/mol.</p><p>e) 0,35 kJ/(molºC) e 110 kJ/mol.</p><p>140</p><p>120</p><p>100</p><p>80</p><p>60</p><p>40</p><p>20</p><p>0</p><p>−20</p><p>T</p><p>(º</p><p>C</p><p>)</p><p>Q (kJ)</p><p>150100500</p><p>Note e adote:</p><p>Fórmula do etanol: C2H5OH</p><p>Massas molares: C(12 g/mol), H(1 g/mol), O(16 g/mol)</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 05 (01+04)</p><p>A temperatura de uma substância evolui de acordo com a quanti-</p><p>dade de calor que a ela se dá; a evolução é mostrada pelo gráfico</p><p>abaixo.</p><p>70006000500040003000200010000</p><p>Quantidade de Calor (cal)</p><p>50</p><p>40</p><p>30</p><p>20</p><p>10</p><p>0</p><p>Te</p><p>m</p><p>pe</p><p>ra</p><p>tu</p><p>ra</p><p>(º</p><p>C</p><p>)</p><p>Nesse contexto, assinale o que for correto.</p><p>01) O gráfico apresenta uma evolução na temperatura de uma subs-</p><p>tância estabilizando a seguir; durante a evolução o calor recebido</p><p>é conhecido como calor sensível e a parte estabilizada de calor la-</p><p>tente.</p><p>02) O gráfico mostra uma estabilização da temperatura quando essa</p><p>atinge os 50 ºC, podendo-se então afirmar que a substância em es-</p><p>tudo chegou ao limite de sua temperatura.</p><p>04) Se a massa da substância em questão for conhecida será possí-</p><p>vel identificá-la por meio do calor específico da substância.</p><p>08) O coeficiente angular da reta é numericamente igual à capacida-</p><p>de térmica da substância.</p><p>Obs.: Para a afirmação 04 estar correta é necessário se conhecer</p><p>o estado físico da substância enquanto sua temperatura está au-</p><p>mentado.</p><p>(PUC-CAMPINAS/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>A radiação solar incidente na superfície da Terra provoca a evapo-</p><p>ração da água, formando as nuvens. Esse processo ocorre rapida-</p><p>mente com a água contida em uma panela, aberta à pressão atmos-</p><p>férica normal, ao receber o calor produzido pela combustão do gás</p><p>de cozinha.</p><p>Considere uma porção de 0,50 kg de água, inicialmente a 20 ºC,</p><p>sendo totalmente vaporizada a 100 ºC.</p><p>Seja: cágua</p><p>= 4,2 × 103 J/(kgºC) e Lvaporização = 2,26 × 106 J/kg.</p><p>A energia recebida por essa porção de água até a sua vaporização</p><p>total é, em joules, de</p><p>a) 1,68 × 103.</p><p>b) 2,81 × 103.</p><p>c) 1,13 × 106.</p><p>*d) 1,30 × 106.</p><p>e) 2,60 × 106.</p><p>(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>O gás de cozinha é constituído principalmente de butano e é comer-</p><p>cializado basicamente nos botijões de 13 Kg. Se se agitar um desses</p><p>botijões, nota-se que em seu interior existe uma grande quantidade</p><p>de líquido. Por outro lado, quando os queimadores estão abertos,</p><p>o que chega aos bicos é material em estado gasoso. Sobre essa</p><p>situação, é CORRETO afirmar:</p><p>a) Quando o butano vai do botijão até os queimadores, ele se aque-</p><p>ce e passa do estado líquido para o estado gasoso.</p><p>*b) Quando o butano está no interior, a pressão sobre ele é suficien-</p><p>te para que a maioria do material se apresente na forma líquida.</p><p>c) Na realidade o butano chega aos queimadores no estado líquido e</p><p>só toma a forma gasosa devido ao calor vindo da queima.</p><p>d) O butano só se torna gasoso ao chegar aos queimadores, porque</p><p>ele é um produto inflamável.</p><p>(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Uma das características meteorológicas da cidade de São Paulo é</p><p>a grande diferença de temperatura registrada em um mesmo instan-</p><p>te entre diversos pontos do município. Segundo dados do Instituto</p><p>Nacional de Meteorologia, a menor temperatura registrada nessa</p><p>cidade foi −2 ºC, no dia 2 de agosto de 1955, embora haja algumas</p><p>indicações, não oficiais, de que, no dia 24 de agosto de 1898, regis-</p><p>trou-se a temperatura de −4 ºC. Em contrapartida, a maior tempera-</p><p>tura teria sido 37 ºC, medida em 20 de janeiro de 1999. Consideran-</p><p>do-se 100 g de água, sob pressão atmosférica normal, incialmente</p><p>a −4 ºC, para chegar a 37 ºC, a quantidade de Energia Térmica que</p><p>esta massa deverá receber é</p><p>a) 11,3 kcal</p><p>b) 11,5 kcal</p><p>c) 11,7 kcal</p><p>*d) 11,9 kcal</p><p>e) 12,1 kcal</p><p>DADOS:</p><p>ÁGUA</p><p>Calor</p><p>Latente de</p><p>Fusão (Lf)</p><p>Calor especí-</p><p>fico no estado</p><p>sólido (c)</p><p>Calor especí-</p><p>fico no estado</p><p>líquido (c)</p><p>80 cal/g 0,50 cal/(gºC) 1,0 cal/(gºC)</p><p>japizzirani@gmail.com 10</p><p>(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: D e E estão corretas</p><p>Analise o gráfico a seguir.</p><p>T (ºC)</p><p>t</p><p>Estado II</p><p>Estado I</p><p>Para uma substância pura, os trechos paralelos ao eixo do tempo</p><p>(patamares) mostram mudanças de estado físico da substância, já</p><p>que a temperatura permanece constante.</p><p>Indique a alternativa que relaciona corretamente, no gráfico, as mu-</p><p>danças de estados I e II.</p><p>a) Ebulição e fusão.</p><p>b) Fusão e condensação.</p><p>c) Vaporização e liquefação.</p><p>d) Liquefação e solidificação.</p><p>e) Condensação e solidificação.</p><p>Obs.: O gabarito oficial mostra como correta a alternativa A. Não</p><p>pode ser esta a correta porque com o passar do tempo a temperatu-</p><p>ra da amostra da substância pura está diminuindo.</p><p>(VUNESP/ANHEMBI MORUMBI-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Um fragmento de gelo com 100 gramas, na temperatura de fusão, é</p><p>utilizado para o tratamento de uma contusão em uma pessoa. Sabe-</p><p>se que o fluxo de calor recebido pelo gelo é de 10 cal/s e o calor</p><p>latente de fusão do gelo é 80 cal/g. Após 2,0 minutos de tratamento</p><p>contínuo, a massa de gelo, em gramas, que ainda resta é</p><p>a) 75. d) 70.</p><p>b) 65. *e) 85.</p><p>c) 80.</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Abaixo temos um gráfico que expressa o aquecimento de uma</p><p>amostra de 100 g de um determinado material que se encontra ini-</p><p>cialmente no estado sólido. A fonte térmica que proporciona este</p><p>aquecimento tem uma potência constante de 500 cal.min−1.</p><p>10730</p><p>300</p><p>200</p><p>100</p><p>0</p><p>Te</p><p>m</p><p>pe</p><p>ra</p><p>tu</p><p>ra</p><p>(º</p><p>C</p><p>)</p><p>Tempo (min)</p><p>Utilizando as informações fornecidas pelo gráfico, analise as afirma-</p><p>ções abaixo e assinale a alternativa que contenha apenas afirma-</p><p>ções corretas.</p><p>I. A temperatura de fusão do material é de 200 °C.</p><p>II. O calor específico da substância no estado sólido é de</p><p>0,15 cal.g−1.°C−1.</p><p>III. O calor latente de fusão da substância vale 30,0 cal.g−1.</p><p>IV. O calor necessário para aquecer o corpo de 100 °C a 200 °C foi</p><p>de 1,50 kcal.</p><p>V. A temperatura de ebulição do material é de 230 °C.</p><p>a) II, III e IV. d) II, III e V.</p><p>*b) I, II e IV. e) I, II, III, IV e V.</p><p>c) I, II e III.</p><p>(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Uma pedra de gelo de 20 g é retirada do freezer, onde estava a uma</p><p>temperatura de −8 °C e é colocada sobre uma mesa até virar água</p><p>à temperatura ambiente de 20 °C. A quantidade de calor absorvida</p><p>pela água durante todo o processo é de</p><p>a) 1640 cal.</p><p>b) 1930 cal.</p><p>*c) 2080 cal.</p><p>d) 2610 cal.</p><p>e) 2970 cal.</p><p>Dados:</p><p>Q = m.c.∆T cágua = 1,0 cal/g°C</p><p>Q = m.L cágua = 0,5 cal/g°C Lágua = 80 cal/g</p><p>(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>A figura a seguir representa a variação de temperatura em função do</p><p>tempo das substâncias A, B e C que sofreram mudanças de estados</p><p>físicos.</p><p>0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13</p><p>0</p><p>5</p><p>10</p><p>15</p><p>20</p><p>25</p><p>30</p><p>C</p><p>A</p><p>B</p><p>Após análise, conclui-se que</p><p>a) A, B e C representam misturas.</p><p>b) A, B e C representam substâncias puras.</p><p>c) A e B representam misturas e C, uma substância pura.</p><p>d) A e C representam substâncias puras e B, uma mistura.</p><p>*e) A representa uma mistura e B e C representam substâncias pu-</p><p>ras.</p><p>(FATEC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Leia o texto para responder à questão de número 36.</p><p>No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é ex-</p><p>plicado que, em funcionamento, o aparelho borrifa constantemente</p><p>20 g de vapor de água a cada minuto, o que torna mais fácil o ato</p><p>de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a</p><p>potência do aparelho é de 1440 W e que sua tensão de funciona-</p><p>mento é de 110 V.</p><p>QUESTÃO 36</p><p>Da energia utilizada pelo ferro de passar roupas, uma parte é empre-</p><p>gada na transformação constante de água líquida em vapor de água.</p><p>A potência dissipada pelo ferro para essa finalidade é, em watts,</p><p>*a) 861.</p><p>b) 463.</p><p>c) 205.</p><p>d) 180.</p><p>e) 105.</p><p>Adote:</p><p>• temperatura inicial da água: 25 ºC</p><p>• temperatura de mudança da fase líquida para o vapor: 100 ºC</p><p>• temperatura do vapor de água obtido: 100 ºC</p><p>• calor específico da água: 1 cal/(g.ºC)</p><p>• calor latente de vaporização da água: 540 cal/g</p><p>• 1 cal = 4,2 J</p><p>(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Abundante na natureza, a água tem sido objeto de estudo de vá-</p><p>rios trabalhos científicos devido às suas propriedades interessantes</p><p>como, por exemplo, contrair-se quando aquecida de 0 ºC a 4 ºC. Re-</p><p>centemente, a física brasileira, profª. Márcia Barbosa, da UFRGS, foi</p><p>umas das vencedoras do prêmio L’Oréal – UNESCO, por descobrir</p><p>uma das peculiaridades da água que podem levar a um melhor en-</p><p>tendimento de como os terremotos ocorrem e como as proteínas se</p><p>dobram, o que é importante para o tratamento de doenças. A figura</p><p>a seguir mostra o diagrama de fases da água.</p><p>0,01</p><p>217,5</p><p>1,00</p><p>0,006</p><p>p (atm)</p><p>374100</p><p>T (ºC)</p><p>Com base nesse diagrama, assinale a opção correta.</p><p>a) Para a água, se a pressão aumenta, a temperatura de fusão tam-</p><p>bém aumenta.</p><p>b) O ponto A representa o ponto crítico da água que corresponde ao</p><p>equilíbrio entre as três fases da substância.</p><p>c) Sob pressão de 0,003 atm e temperatura de 80 ºC, a água se</p><p>encontra no estado líquido.</p><p>*d) Partindo do ponto D, se a pressão for aumentada isotermicamen-</p><p>te, ocorrerá mudança da fase vapor para fase líquida. Essa transfor-</p><p>mação é denominada de liquefação ou condensação.</p><p>e) A temperatura correspondente ao ponto tríplice da água é</p><p>374 °C.</p><p>japizzirani@gmail.com 11</p><p>(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)</p><p>Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.</p><p>01) O ponto de ebulição de uma substância é a temperatura em</p><p>que ela, no aquecimento, sofre ebulição ou, no resfriamento, sofre</p><p>condensação.</p><p>02) O calor latente específico de uma mudança de fase de uma</p><p>substância pura é a quantidade de calor que essa substância recebe</p><p>ou cede, por unidade de massa, durante a transformação, que ocor-</p><p>re à temperatura constante.</p><p>04) Em uma dada condição de temperatura e pressão, uma substân-</p><p>cia pura pode subsistir em diferentes fases.</p><p>08) O calor absorvido por unidade de massa, enquanto uma certa</p><p>substância pura se funde, é denominado calor latente</p><p>de fusão e é</p><p>igual, em módulo, ao calor latente de solidificação dessa substân-</p><p>cia.</p><p>16) A fase em que uma substância pura se apresenta depende uni-</p><p>camente da temperatura dessa substância.</p><p>(UNIFESP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>O gráfico representa o processo de aquecimento e mudança de fase</p><p>de um corpo inicialmente na fase sólida, de massa igual a 100 g.</p><p>6050403020100</p><p>0</p><p>200</p><p>400</p><p>600</p><p>800</p><p>1000</p><p>1200</p><p>1400</p><p>Q</p><p>(c</p><p>al</p><p>)</p><p>T (ºC)</p><p>Sendo Q a quantidade de calor absorvida pelo corpo, em calorias, e</p><p>T a temperatura do corpo, em graus Celsius, determine:</p><p>a) o calor específico do corpo, em cal/(g ºC), na fase sólida e na</p><p>fase líquida.</p><p>b) a temperatura de fusão, em ºC, e o calor latente de fusão, em</p><p>calorias, do corpo.</p><p>RESPOSTA UNIFESP-2013.1:</p><p>a) cS = 0,10 cal/(g.ºC) e cL = 0,20 cal/(g.ºC)</p><p>b) Tfusão = 40 ºC e Lf = 4,0 cal/g</p><p>Obs.: No enunciado (item b) a unidade do calor latente de fusão</p><p>está errada, no lugar de calorias, o correto é calorias por grama. Se</p><p>a pergunta for a quantidade de calor absorvida na fusão, então, a</p><p>resposta é Q = 400 calorias.</p><p>(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: D</p><p>Para obter água líquida no alto de uma montanha, um grupo de al-</p><p>pinistas fundiu 6,0 kg de gelo inicialmente na temperatura de fusão.</p><p>Sabendo que o calor latente de fusão do gelo vale 3,34 × 105 J/kg,</p><p>a quantidade aproximada de calor, em joules, necessária para fundir</p><p>todo o gelo foi</p><p>a) 9,34 × 105.</p><p>b) 1,78 × 105.</p><p>c) 1,78 × 104.</p><p>*d) 2,00 × 106.</p><p>e) 5,57 × 104.</p><p>(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>A mudança de fase denominada sublimação ocorre quando</p><p>*a) o gelo seco é exposto ao ar ambiente.</p><p>b) o gelo comum é retirado do congelador.</p><p>c) um prego se enferruja com a exposição ao ar úmido.</p><p>d) uma porção de açúcar comum é aquecida até carbonizar-se.</p><p>e) uma estátua de mármore é corroída pela chuva ácida.</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)</p><p>A matéria em nosso meio ambiente existe em, basicamente, três</p><p>estados: sólido, líquido e gasoso (gás ou vapor). O estado em que</p><p>se encontra a matéria depende da sua temperatura e da pressão</p><p>que é exercida sobre ela. Sobre os estados físicos da matéria e suas</p><p>mudanças de fase, assinale o que for correto.</p><p>01) Fusão e vaporização são transformações endotérmicas.</p><p>02) Regelo é o fenômeno no qual o gelo funde com a redução da</p><p>pressão, congelando novamente quando a pressão é restaurada.</p><p>04) A temperatura de mudança de fase de uma dada substância de-</p><p>pende da pressão externa à qual a substância está submetida.</p><p>08) Para temperaturas e pressões acima do ponto crítico, uma subs-</p><p>tância passa para o estado gasoso não podendo mais ser levada ao</p><p>estado líquido sem redução da temperatura.</p><p>(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: Lf /c = 75 K</p><p>O calor necessário para fundir uma certa massa de uma substância</p><p>é igual ao calor necessário para aumentar em 30 K a temperatura da</p><p>mesma massa da substância multiplicado por uma constante A. Se</p><p>A = 2,5, quanto vale a razão Lf /c, em K, entre o calor de fusão Lf e o</p><p>calor específico c desta substância?</p><p>japizzirani@gmail.com 12</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>O esquema abaixo representa um envoltório transparente, hermeti-</p><p>camente fechado, dentro do qual há um recipiente com um pouco de</p><p>água pura, à temperatura ambiente. A este envoltório é conectada</p><p>uma bomba de vácuo, de modo a retirar o ar do interior do envol-</p><p>tório.</p><p>bomba</p><p>de vácuo</p><p>Quando o vácuo for criado, a água do recipiente</p><p>a) irá se congelar, por se tratar de uma transformação isotérmica.</p><p>b) não sofrerá nenhuma mudança de estado físico.</p><p>c) sofrerá calefação, devido ao aumento da pressão no envoltório.</p><p>*d) irá ferver, em temperatura próxima à que se encontra.</p><p>(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um corpo de gelo fundente, gasta 10 minutos para se derreter</p><p>completamente, quando sujeito a uma fonte de potência constante.</p><p>Quanto tempo gastará para que a água, obtida do gelo, atinja 80 °C,</p><p>ao nível do mar, utilizando a mesma fonte térmica?</p><p>*a) 10 minutos;</p><p>b) 9 minutos;</p><p>c) 7 minutos;</p><p>d) 6 minutos;</p><p>e) 4 minutos.</p><p>Dados:</p><p>Calor específico sensível da água: 4000 J/(Kg.ºC);</p><p>Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g;</p><p>1 caloria = 4 Joules.</p><p>(PUC/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Nuvens são constituídas por gotículas de água (portanto em fase</p><p>líquida) que se originam da condensação do vapor de água, o qual</p><p>é invisível, pois é formado por moléculas de água isoladas e distan-</p><p>ciadas umas das outras.</p><p>Com base nessas informações, considere a seguinte situação:</p><p>Uma massa de ar ascendente quente e úmido, ao encontrar o ar frio</p><p>e seco numa altitude superior, permite a formação de uma pequena</p><p>nuvem com 10,0 kg de água em 226 s (aproximadamente 3,8 min).</p><p>Sendo −2,26 × 106 J/kg o calor de condensação da água, a potência</p><p>em módulo desenvolvida na formação da nuvem é de</p><p>a) 2,26 kW d) 10,0 kW</p><p>b) 22,6 kW *e) 100 kW</p><p>c) 1,00 kW</p><p>(UNESP-2013.2) - RESPOSTA: Q = 900 cal e t = 118 s</p><p>Determinada substância pura encontra-se inicialmente, quando</p><p>t = 0 s, no estado sólido, a 20 ºC, e recebe calor a uma taxa cons-</p><p>tante. O gráfico representa apenas parte da curva de aquecimento</p><p>dessa substância, pois, devido a um defeito de impressão, ele foi</p><p>interrompido no instante 40 s, durante a fusão da substância, e vol-</p><p>tou a ser desenhado a partir de certo instante posterior ao término</p><p>da fusão, quando a substância encontrava-se totalmente no estado</p><p>líquido.</p><p>θ (ºC)</p><p>t (s)</p><p>800</p><p>480</p><p>320</p><p>20</p><p>14812840180</p><p>fora de escala</p><p>Sabendo-se que a massa da substância é de 100 g e que seu calor</p><p>específico na fase sólida é igual a 0,03 cal/(g·°C), calcule a quanti-</p><p>dade de calor necessária para aquecê-la desde 20 °C até a tempe-</p><p>ratura em que se inicia sua fusão, e determine o instante em que se</p><p>encerra a fusão da substância.</p><p>(UTFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Considere os seguintes fenômenos físicos:</p><p>1) diminuição de um volume de álcool colocado num recipiente aber-</p><p>to.</p><p>2) derretimento da neve no alto de uma montanha nos Alpes.</p><p>3) formação de orvalho.</p><p>Estes três fenômenos estão relacionados a três mudanças de esta-</p><p>do físico das substâncias. Na ordem em que aparecem, estas mu-</p><p>danças são, respectivamente:</p><p>*a) vaporização – fusão – condensação.</p><p>b) vaporização – liquefação – sublimação.</p><p>c) sublimação – fusão – liquefação.</p><p>d) fusão – liquefação – vaporização.</p><p>e) sublimação – liquefação – condensação.</p><p>(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>As substâncias podem ser divididas em dois grandes grupos: o das</p><p>substâncias que, ao se fundirem, diminuem de volume; e o daquelas</p><p>que aumentam de volume. Abaixo estão, respectivamente, repre-</p><p>sentados esses dois grupos.</p><p>Figura 01</p><p>Figura 02</p><p>Disponível em: <http://fisikanarede.blogspot.com.br/2012/08/diagramade-fases.</p><p>html>. Acesso em: 28 jun. 2013. [Adaptado]</p><p>Sobre esse assunto, é correto afirmar:</p><p>a) A água, o ferro, o bismuto e o antimônio são exemplos de substân-</p><p>cias representadas pela Figura 02.</p><p>b) Se em um auto forno de uma siderúrgica, onde preexiste ferro</p><p>fundido, for colocada uma grande barra de ferro sobre a superfície</p><p>do ferro fundido, ela imergirá, pois sua densidade é maior no estado</p><p>sólido do que no estado líquido.</p><p>*c) As substâncias representadas pela Figura 01, ao se solidifica-</p><p>rem, diminuem sua densidade e, por isso, boiam em seus respecti-</p><p>vos líquidos.</p><p>d) O aumento da pressão ocasiona uma redução na temperatura de</p><p>ebulição em ambos os grupos.</p><p>e) Sabendo que o ponto T é o ponto de coexistência da substância</p><p>nos três estados de agregação, somente conseguiremos que uma</p><p>substância sublime para valores de pressão superiores ao do ponto</p><p>triplo.</p><p>japizzirani@gmail.com 13</p><p>(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Um experimento frequentemente divulgado é o que mostra um fio</p><p>que transpassa um bloco de gelo sem, no entanto, dividi-lo em duas</p><p>partes, o que ocorre quando as duas extremidades do fio estão su-</p><p>jeitas a forças, como mostra a figura a seguir.</p><p>F</p><p>F</p><p>Isso ocorre, porque</p><p>a) o calor do fio funde o gelo, que volta a congelar assim que o fio</p><p>não tiver mais calor para ceder.</p><p>b) a pressão exercida pelo fio aquece o gelo, que volta a congelar</p><p>assim que o calor é dissipado para o meio.</p><p>c) a força exercida nas extremidades do fio faz com que o gelo derre-</p><p>ta à temperatura ambiente, mas volte a congelar a zero grau, assim</p><p>que a força deixa de atuar.</p><p>*d) a pressão exercida pelo fio diminui o ponto de fusão do gelo, que</p><p>volta a congelar quando a pressão deixa de atuar.</p><p>(IF/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>A panela de pressão é um utensílio doméstico muito utilizado para</p><p>cozinhar. A grande vantagem da panela de pressão é cozinhar os</p><p>alimentos rapidamente. Assinale a alternativa CORRETA. Qual é a</p><p>grande contribuição da panela de pressão para este rápido cozimen-</p><p>to dos alimentos?</p><p>a) Como a panela dificulta a saída do vapor de água, a água começa</p><p>a ferver a 80 ºC. Como ela ferve a uma temperatura menor, o alimen-</p><p>to é cozido mais rapidamente.</p><p>b) A pressão no interior da panela é maior que a atmosférica. Dessa</p><p>forma a água atinge a temperatura de 100 ºC mais rapidamente o</p><p>que resulta em um cozimento em menos tempo.</p><p>*c) A pressão no interior da panela é maior que a atmosférica. Dessa</p><p>forma a água ferve a uma temperatura maior que 100 ºC, o que re-</p><p>sulta em um cozimento mais rápido.</p><p>d) Como ela é hermeticamente fechada retém mais calor e acaba</p><p>cozinhando os alimentos mais rapidamente.</p><p>e) O formato da panela permite que as trocas de calor sejam mais</p><p>eficientes e, dessa forma, cozinha os alimentos em menos tempo.</p><p>(UFSC/EaD-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Um bloco de material sólido e homogêneo está a uma temperatura</p><p>inicial de 10 ºC quando passa a receber calor a uma taxa constante</p><p>com o tempo. Sabendo que sua temperatura se eleva de 10 ºC em</p><p>cinco minutos e que após isso a temperatura do bloco permanece</p><p>constante durante 10 minutos mas ainda recebendo calor (ver figu-</p><p>ra), calcule o calor latente de fusão desse material em cal/g supondo</p><p>que todo o bloco mudou de estado físico. Suponha que seu calor</p><p>específico no estado sólido seja de 0,8 cal/g.ºC.</p><p>10</p><p>155 t (min)</p><p>∆T (ºC)</p><p>Assinale a alternativa CORRETA.</p><p>a) 20 cal/g.</p><p>b) 8 cal/g.</p><p>*c) 16 cal/g.</p><p>d) 15 cal/g.</p><p>e) 10 cal/g.</p><p>(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Assinale a afirmativa CORRETA.</p><p>a) O calor liberado pela queima de massas iguais de diferentes com-</p><p>bustíveis é o mesmo.</p><p>b) As quantidades de calor necessárias para fundir massas iguais</p><p>de ferro e de chumbo são as mesmas, porque o ferro e o chumbo</p><p>são metais.</p><p>c) Na panela de pressão, a água entra em ebulição antes de sua</p><p>temperatura atingir 100 ºC.</p><p>*d) A fusão e a evaporação de uma substância pura ocorrem em</p><p>temperaturas bem determinadas para uma certa pressão .</p><p>(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Leia com atenção as seguintes afirmativas sobre a água colocando</p><p>nos parênteses ( V ) para afirmativa Verdadeira e ( F ) para Falsa.</p><p>( ) É possível fazer a água ferver à temperatura de 80 ºC.</p><p>( ) O calor específico da água no estado líquido tem o mesmo valor</p><p>quando a água estiver em seu estado sólido nas mesmas condições</p><p>de pressão.</p><p>( ) Em uma mudança de fase, a substância sempre absorve calor</p><p>da vizinhança.</p><p>Assinale a ordem CORRETA encontrada.</p><p>a) V – V – F</p><p>*b) V – F – F</p><p>c) F – F – F</p><p>d) V – V – V</p><p>(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Para se cozer um determinado alimento, ele deve ser mergulhado</p><p>em certa quantidade de água e ser submetido, por algum tempo, à</p><p>temperatura de 120ºC. Assinale o procedimento que vai cozinhá-lo.</p><p>a) Utilizar uma panela comum e deixá-lo ao fogo até que a água</p><p>atinja 120ºC e mantê-la a essa temperatura durante o tempo reco-</p><p>mendado.</p><p>b) Colocar o alimento dentro de uma panela hermeticamente fecha-</p><p>da, diminuir a pressão em seu interior o suficiente para que a água</p><p>atinja a temperatura desejada e, assim, mantê-la pelo tempo espe-</p><p>cificado.</p><p>*c) Colocar o alimento dentro de uma panela hermeticamente fe-</p><p>chada, aumentar a pressão em seu interior o suficiente para que a</p><p>água atinja a temperatura desejada e, assim, mantê-la pelo tempo</p><p>especificado.</p><p>d) Não é possível cozinhar esse alimento, já que em nível do mar a</p><p>água entra em ebulição à temperatura de 100°C.</p><p>(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: C</p><p>Considere três fenômenos descritos a seguir.</p><p>I. A água de um lago congelando-se.</p><p>II. O vapor de água condensando-se no vidro de uma janela.</p><p>III. Uma bolinha de naftalina sublimando-se na gaveta de um armário</p><p>com roupas.</p><p>Assinale a opção que indica CORRETAMENTE se cada sistema</p><p>está recebendo ou cedendo calor para o meio ambiente.</p><p>ÁGUA VAPOR DE ÁGUA NAFTALINA</p><p>a) cede cede cede</p><p>b) recebe recebe recebe</p><p>*c) cede cede recebe</p><p>d) cede recebe cede</p><p>japizzirani@gmail.com 14</p><p>TERMOFÍSICA</p><p>sistema termicamente isolado</p><p>VESTIBULARES 2013.1</p><p>(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Em um experimento existem três recipientes E1, E2 e E3. Um termô-</p><p>metro graduado numa escala Xassinala 10 ºX quando imerso no re-</p><p>cipiente E1, contendo uma massa M1 de água a 41 ºF. O termômetro,</p><p>quando imerso no recipiente E2 contendo uma massa M2 de água a</p><p>293 K, assinala 19 ºX.</p><p>No recipiente E3 existe inicialmente uma massa de água M3 a 10 ºC.</p><p>As massas de água M1 e M2, dos recipientes E1 e E2, são transferi-</p><p>das para o recipiente E3 e, no equilíbrio, a temperatura assinalada</p><p>pelo termômetro é de 13 ºX. Considerando que existe somente troca</p><p>de calor entre as massas de água, a razão</p><p>M1</p><p>M2</p><p>é:</p><p>a) 2 + 0,2 M3</p><p>M2</p><p>*b) 2</p><p>c) 1 +</p><p>M3</p><p>M2</p><p>d) 0,5</p><p>e) 0,5 − 2 M3</p><p>M2</p><p>(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: A</p><p>Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém determi-</p><p>nada massa de água a 20 °C. Uma esfera metálica homogênea, de</p><p>massa quatro vezes menor do que a massa de água no calorímetro,</p><p>foi colocada dentro dele a uma temperatura de 440 °C e, depois de</p><p>atingido o equilíbrio térmico, a temperatura do sistema se estabilizou</p><p>em 40 °C.</p><p>Substância Calor específico</p><p>(cal/g·ºC)</p><p>platina 0,03</p><p>prata 0,05</p><p>cobre 0,09</p><p>ferro 0,10</p><p>alumínio 0,20</p><p>água 1,00</p><p>Considerando o sistema termicamente isolado e os valores mostra-</p><p>dos na tabela, pode-se afirmar corretamente que a esfera metálica</p><p>é constituída de</p><p>*a) alumínio.</p><p>b) prata.</p><p>c) platina.</p><p>d) cobre.</p><p>e) ferro.</p><p>(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Assinale a alternativa que corresponde à temperatura final de equilí-</p><p>brio quando 10,0 g de gelo à temperatura de −10,0 ºC são adiciona-</p><p>dos a 90,0 g de água à temperatura de 50,0 ºC.</p><p>a) 34,2 ºC</p><p>b) 40,3 ºC</p><p>*c) 36,5 ºC</p><p>d) 42,0 ºC</p><p>e) 35,1 ºC</p><p>Dados:</p><p>cgelo = 0,5 cal/(g.ºC)</p><p>cH2O = 1,0 cal/(g.ºC)</p><p>LH2O = 80 cal/g</p><p>(UFLA/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Qual a quantidade mínima de água líquida inicialmente a 25°C seria</p><p>necessária para derreter completamente 50 gramas de gelo a 0°C?</p><p>O calor específico da água líquida é 1 cal/g°C e o calor latente de</p><p>fusão do gelo é 80 cal/g.</p><p>a) 25 g</p><p>b) 15,6 g</p><p>*c) 160 g</p><p>d) 6,25 g</p><p>(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Em uma banheira, a temperatura ideal da água para o banho é de</p><p>30°C. A banheira está inicialmente com 25 litros de água a 45°C.</p><p>Uma torneira que abastece a banheira tem vazão de 10 litros por</p><p>minuto. A água da torneira está a 18°C. As trocas de calor aconte-</p><p>cem apenas entre a água da torneira e a água da banheira. O tempo</p><p>mínimo para que a água da banheira esteja boa para o banho, em</p><p>segundos, e o volume de água na banheira, em litros, decorrido esse</p><p>tempo, são, respectivamente:</p><p>a) 178,5 e 56,25.</p><p>b) 187,5 e 56,52.</p><p>*c) 187,5 e 56,25.</p><p>d) 187,52 e 56,25.</p><p>Obs.: Os valores do calor específico e da densidade da água não</p><p>são fornecidos.</p><p>(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: C</p><p>Em um recipiente de capacidade térmica desprezível são colocados</p><p>dois líquidos de calores específicos c1 e c2 a temperaturas iniciais t1</p><p>e t2, respectivamente. Após algum tempo os líquidos, que possuem</p><p>massas iguais, atingem o equilíbrio térmico. Considerando a situa-</p><p>ção descrita, pode-se expressar a temperatura final, t f, da mistura</p><p>por meio da equação</p><p>a) t f =</p><p>c1t1 + c2t2</p><p>c1 − c2</p><p>.</p><p>b) t f = (c1 + c2) t1 + t2</p><p>c1 − c2</p><p>.</p><p>*c) t f =</p><p>c1t1 + c2t2</p><p>c1 + c2</p><p>.</p><p>d) t f = (c1 − c2) t1 + t2</p><p>c1 + c2</p><p>.</p><p>e) t f =</p><p>t1 + t2</p><p>2</p><p>.</p><p>(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um estudante no laboratório de física, por descuido, colocou 200 g</p><p>de água liquida (calor específico</p><p>1 cal/(g.ºC)) a 100 ºC no interior de</p><p>um calorímetro de capacidade térmica 5 cal/ºC, que contém 100 g</p><p>de água a 20 ºC. A massa de água líquida a 0 ºC, que esse aluno de-</p><p>verá adicionar no calorímetro, para que a temperatura de equilíbrio</p><p>térmico volte a ser 20 ºC, é</p><p>a) 900 g d) 600 g</p><p>*b) 800 g e) 500 g</p><p>c) 700 g</p><p>(VUNESP/SÃO CAMILO-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Dois fragmentos de mesmo material, A e B, são colocados em um</p><p>recipiente isolado termicamente, de modo que apenas entre eles</p><p>ocorre troca de calor. A massa de B é três vezes maior que a de A e</p><p>as temperaturas iniciais são −10 ºC para A e 20 ºC para B. Sabendo</p><p>que não haverá mudança de estado físico nesses dois fragmentos, a</p><p>temperatura de equilíbrio térmico, em ºC, que ambos atingirão será</p><p>(a) 10,5. d) 0.</p><p>b) −12,5. *e) 12,5.</p><p>c) −10,5.</p><p>(VUNESP/FMJ-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Em um calorímetro, de capacidade térmica desprezível e termica-</p><p>mente isolado, são misturadas três substâncias cujos valores de</p><p>massa, temperatura inicial e calor específico estão dispostos na ta-</p><p>bela.</p><p>Substância Massa (g) Temp. inicial (ºC) Calor especifico cal/(gºC)</p><p>Chumbo 800 50 0,03</p><p>Vidro 500 40 0,20</p><p>Água 1000 90 1,00</p><p>a) Calcule a temperatura final da mistura.</p><p>b) Explique por que o vidro necessariamente receberá calor nesse</p><p>processo.</p><p>RESPOSTA VUNESP/FMJ-2013.1:</p><p>a) θ ≅ 84,7 ºC</p><p>b) O vidro receberá calor porque sua temperatura aumentou de</p><p>40 ºC para 84,7 ºC.</p><p>japizzirani@gmail.com 15</p><p>(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: E</p><p>Considere três corpos condutores térmicos X, Y e Z, de mesmas</p><p>massas e mesmo material, contidos em um recipiente isolado ter-</p><p>micamente. Inicialmente, os três corpos estão separados entre si.</p><p>Sabe-se que o corpo X está a uma temperatura inicial de 80 ºC.</p><p>Para a realização de um experimento, coloca-se, em primeiro lugar,</p><p>o corpo X em contato com o corpo Y, e verifica-se que ambos atin-</p><p>gem o equilíbrio termodinâmico a uma temperatura de 60 ºC. Eles</p><p>são, então, separados. Em segundo lugar, coloca-se o corpo Y em</p><p>contato com o corpo Z, e verifica-se que ambos atingem o equilíbrio</p><p>termodinâmico a uma temperatura de 20 ºC. Nesse momento, eles</p><p>são separados.</p><p>Com relação a essa sequência de experimentos, podemos afirmar:</p><p>I. Antes do primeiro contato com o corpo X, o corpo Y estava a uma</p><p>temperatura de 40 ºC.</p><p>II. Antes do contato com o corpo Y, o corpo Z estava a uma tempe-</p><p>ratura de −20 ºC.</p><p>III. Se, depois do segundo contato, os três corpos forem colocados</p><p>novamente em contato, o equilíbrio termodinâmico acontecerá a</p><p>40 ºC.</p><p>IV. Se a massa do corpo X fosse duplicada, o equilíbrio termodinâ-</p><p>mico com o corpo Y, no primeiro contato, continuaria ocorrendo a</p><p>60 ºC.</p><p>Estão corretas apenas as afirmativas:</p><p>a) I, II e IV</p><p>b) I, III e IV</p><p>c) II e III</p><p>d) III e IV</p><p>*e) I e II</p><p>(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)</p><p>Um vaso adiabático de capacidade térmica C contém no seu interior</p><p>uma determinada massa m de água quente. A ela é misturada uma</p><p>massa M de água fria. Conside-rando que as temperaturas quente e</p><p>fria são θ1 e θ2 respectivamente, assinale o que for correto.</p><p>01) O somatório das quantidades de calor trocadas entre a água</p><p>quente e fria e o vaso adiabático é zero (nula).</p><p>02) Sendo o sistema ideal, a temperatura de equilíbrio térmico é</p><p>dada por θ =</p><p>θ1(mc + C) + Mcθ2</p><p>(mc + C + Mc)</p><p>.</p><p>04) Se M for igual a m, a temperatura de equilíbrio térmico é dada</p><p>pela média aritmética de θ1 e θ2.</p><p>08) A capacidade térmica das massas de água m e M quando essas</p><p>forem iguais serão diferentes, porque o valor do calor específico nas</p><p>respectivas temperaturas são diferentes.</p><p>16) O vaso adiabático e a massa de água quente fornecem, cada</p><p>uma delas, à massa de água fria, a mesma quantidade de calor,</p><p>porque sofrem a mesma variação de temperatura.</p><p>(UFJF/MG-2013.1) - QUESTÃO ANULADA</p><p>Um bloco de cobre, tendo 75 g de massa, é retirado de um forno e</p><p>imediatamente mergulhado em um recipiente que contém 20 g de</p><p>água. A temperatura da água varia de 12°C para 27°C. Sabendo-se</p><p>que a capacidade térmica do cobre e da água são respectivamente</p><p>Cc = 0,093 cal/g°C e Ca = 1 cal/g°C, determine a temperatura do</p><p>forno, considerando que não há perdas de calor para o ambiente e</p><p>marque a alternativa CORRETA.</p><p>a) 27 °C</p><p>b) 70 °C</p><p>c) 90 °C</p><p>d) 115 °C</p><p>e) 213 °C</p><p>Obs.: A questão foi anulada porque onde está escrito, no enunciado,</p><p>capacidade térmica deveria ser calor específico. Se a trocarmos ca-</p><p>pacidade térmica por calor específico a resposta é alternativa B.</p><p>VESTIBULARES 2013.2</p><p>(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: D</p><p>Willian é uma pessoa metódica e sempre prepara seu chá com água</p><p>a 85 ºC. Certo dia, ao preparar o chá, percebeu que a água estava a</p><p>95 ºC e, para atingir a temperatura desejada, adicionou no bule certa</p><p>quantidade de água a 25 ºC.</p><p>Considere que a troca de calor se deu apenas entre a água que</p><p>estava no bule e a que foi adicionada. Sabendo que inicialmente</p><p>o bule continha 600 g de água, a quantidade de água, em gramas,</p><p>colocada no bule para atingir a temperatura de 85 ºC foi</p><p>a) 240.</p><p>b) 180.</p><p>c) 300.</p><p>*d) 100.</p><p>e) 60.</p><p>(VUNESP/UNIFEV-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO</p><p>Considere um calorímetro feito com um material isolante térmico,</p><p>contendo 10 g de água, ambos em equilíbrio térmico à tempera-</p><p>tura de 20 ºC. Um fragmento metálico de massa igual a 200 g e à</p><p>temperatura de 90 ºC foi jogado no interior desse calorímetro e, em</p><p>seguida, isolou-se o sistema do meio exterior. Com um termômetro</p><p>acoplado ao calorímetro, verificou-se que, após certo tempo, a tem-</p><p>peratura de equilíbrio térmico do sistema calorímetro-água-fragmen-</p><p>to era 60 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/(g.ºC)</p><p>e o do metal é 0,1 cal/(g.ºC), calcule:</p><p>a) a quantidade de calor, em cal, cedida pelo fragmento metálico até</p><p>o equilíbrio térmico ser atingido.</p><p>b) o calor específico, em cal/(g ºC), do material isolante térmico que</p><p>constitui o calorímetro, sabendo que sua massa é igual a 4,0 gra-</p><p>mas.</p><p>RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.2:</p><p>a) Q = −800 cal b) c = 1,25 cal/(g.ºC)</p><p>(UERJ-2013.2) - ALTERNATIVA: B</p><p>Um sistema é constituído por uma pequena esfera metálica e pela</p><p>água contida em um reservatório. Na tabela, estão apresentados</p><p>dados das partes do sistema, antes de a esfera ser inteiramente</p><p>submersa na água.</p><p>Partes do</p><p>sistema</p><p>Temperatura</p><p>inicial</p><p>(ºC)</p><p>Capacidade</p><p>térmica</p><p>(cal/ºC)</p><p>esfera</p><p>metálica 50 2</p><p>água do</p><p>reservatório 30 2000</p><p>A temperatura final da esfera, em graus Celsius, após o equilíbrio</p><p>térmico com a água do reservatório, é cerca de:</p><p>a) 20</p><p>*b) 30</p><p>c) 40</p><p>d) 50</p><p>(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Misturando-se, em um calorímetro ideal, 200 g de água em ebulição</p><p>com 100 g de gelo em fusão, obtêm-se 300 g de água a</p><p>(Dados: calor específico da água cágua = 1 cal/g.ºC; e calor latente de</p><p>fusão do gelo L = 80 cal/g)</p><p>*a) 40 ºC.</p><p>b) 48 ºC.</p><p>c) 52 ºC.</p><p>d) 59 ºC.</p><p>e) 60 ºC.</p><p>(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: A</p><p>Dois corpos A e B com temperaturas diferentes são colocados em</p><p>contato e após certo tempo entram em equilíbrio térmico.</p><p>Sobre esta situação final, é correto afirmar que:</p><p>*a) Os dois corpos estão à mesma temperatura.</p><p>b) Os dois corpos estão à mesma pressão.</p><p>c) O corpo mais frio cedeu calor para o corpo mais quente.</p><p>d) Os dois corpos possuem o mesmo calor específico.</p><p>e) Os dois corpos têm a mesma massa.</p><p>japizzirani@gmail.com 16</p><p>(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: E</p><p>Uma barra de alumínio e uma barra de cobre, ambas inicialmente a</p><p>0 ºC, são colocadas simultaneamente em um recipiente térmico, iso-</p><p>lante, que possui no seu interior uma certa quantidade de água pura</p><p>a 60 ºC. No momento em que o sistema entra em equilíbrio,</p><p>a) a água apresenta temperatura maior do que a temperatura das</p><p>barras de cobre e de alumínio.</p><p>b) a água apresenta temperatura menor do que a temperatura das</p><p>barras de cobre e de alumínio.</p><p>c) a barra de cobre apresenta temperatura maior do que a tempera-</p><p>tura da água e da barra de alumínio.</p><p>d) a barra de alumínio apresenta temperatura maior do que a tempe-</p><p>ratura da água e da barra de cobre.</p><p>*e) a barra de cobre, a barra</p>