Resolução de Questões de Física

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<p>RESOLUÇÃO 215</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>419 Alternativa d. Utilizando a equação de Clapeyron,</p><p>podemos escrever:</p><p>m � 6,4 � 10�2 kg � 6,4 � 101 g</p><p>M � 32 g/mol</p><p>V � 10 �</p><p>t � 27 °C � 300 K</p><p>R � 0,08</p><p>atm</p><p>mol K</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>PV � nRT</p><p>P �</p><p>2 1 2 2</p><p>1</p><p>10</p><p>32</p><p>8 10 3 10</p><p>10</p><p>� �</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>� � �m</p><p>M</p><p>RT</p><p>V</p><p>P→</p><p>6,4</p><p>P � 4,8 atm</p><p>420 Alternativa b. Utilizando a equação:</p><p>PV � nRT: P � 1 atm � 1 � 105 Pa</p><p>n �</p><p>13 10</p><p>52</p><p>3�</p><p>moles</p><p>R � 8,3 J/mol � K</p><p>T � 300 K</p><p>Fazendo as devidas substituições:</p><p>V � 6,2 m3</p><p>421 Alternativa e.</p><p>1) Quando o gás ideal encontra-se nas CNTP</p><p>(T � 273 K; p � 1,0 atm) sua massa (m) é dada por:</p><p>pV � nRT</p><p>pV �</p><p>m</p><p>M</p><p>RT</p><p>m �</p><p>pVM</p><p>RT</p><p>2) Após a abertura da válvula da segurança, a massa (m�)</p><p>de gás ideal, que permanece no recipiente, é dada por:</p><p>m� � 91% m</p><p>pVM</p><p>RT</p><p>pVM</p><p>RT�</p><p>� �0 91,</p><p>1 0 91 1</p><p>273T�</p><p>� �,</p><p>T� � 300 K</p><p>Mas, T� � �c � 273, portanto:</p><p>300 � �c � 273</p><p>�c � 27 °C</p><p>422 Alternativa e. Colocando os dados nas unidades</p><p>corretas:</p><p>P � 30 cmHg � 300 mmHg �</p><p>300</p><p>760</p><p>atm</p><p>V � 5 m3 � 5 000 �</p><p>R � 0,082</p><p>atm</p><p>K mol</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>Determinando a massa de gás:</p><p>PV � nRT →</p><p>300</p><p>760</p><p>� 5 � 103 �</p><p>m</p><p>4</p><p>� 0,082 � 250</p><p>m � 385 g</p><p>423 02 � 16 � 18</p><p>01 – Uma garrafa térmica ideal não permitiria troca de</p><p>calor com o meio externo por condução, convecção</p><p>ou radiação. O vácuo existente entre as paredes evita</p><p>a perda de calor por condução e por convecção e, para</p><p>evitar a perda por radiação, a parede interna é espe-</p><p>lhada. (falsa)</p><p>02 – Calor latente de fusão de um material, que esteja</p><p>na temperatura de fusão, é a quantidade de calor (ca-</p><p>loria) que deve-se fornecer ao mesmo para fundir-lhe</p><p>um grama. No caso do gelo a 0 °C, é preciso fornecer-</p><p>lhe 80 calorias para derreter cada grama. (verdadeira)</p><p>04 – A temperatura de ebulição da água é diretamente</p><p>proporcional à pressão atmosférica, isto é, quanto</p><p>maior a pressão, maior sua temperatura de ebulição. A</p><p>altitude do pico do Everest é maior que a de Goiânia e,</p><p>conseqüentemente, lá a pressão atmosférica é menor.</p><p>Portanto, a água ferve a uma temperatura menor no</p><p>pico do monte Everest do que em Goiânia. (falsa)</p><p>08 – Uma transformação é dita isotérmica quando ocor-</p><p>re alteração na pressão e no volume, mantendo-se</p><p>a temperatura constante. Pela equação de Clapeyron,</p><p>PV � nRT � constante, vemos que P e V são grande-</p><p>zas inversamente proporcionais:</p><p>P �</p><p>cons te</p><p>V</p><p>tan</p><p>.</p><p>Neste caso, observa-se que uma diminuição de volu-</p><p>me implica um aumento de pressão. (falsa)</p><p>16 – O coeficiente de condutividade térmica do alu-</p><p>mínio (4,9 � 10�2 kcal/s.m. °C) é maior que o do vidro</p><p>(2,0 � 10�4 kcal/s.m. °C), o que indica que a condução</p><p>de calor é mais rápida no alumínio. Portanto, a lata de</p><p>refrigerante rouba calor mais rapidamente de nossa mão,</p><p>dando a sensação de estar mais fria do que uma garrafa</p><p>de vidro que esteja à mesma temperatura. (verdadeira)</p><p>424 Alternativa c. Podemos determinar o trabalho em</p><p>função da área sob a curva:</p><p>† �n área → † � 5 � 105(5,0 � 2,0)</p><p>† � 1,5 � 106 J</p><p>425 Alternativa b.</p><p>Vi � 5 � � 5 � 10�3 m3</p><p>Dados: Pi � 5 N/cm2 � 5 � 104 N/m2</p><p>Vf � 7,5 � � 7,5 � 10�3 m3</p><p>Determinando o trabalho realizado:</p><p>† � P � �V → † � 5 � 104(7,5 � 5) � 10�3</p><p>† � 125 J</p><p>⎧</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎨</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎩</p><p>⎧</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎨</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎪</p><p>⎩</p><p>⎧</p><p>⎪</p><p>⎨</p><p>⎪</p><p>⎩</p><p>Dados:</p>