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11. Um gás ideal é comprimido a uma temperatura constante de 300 K. Se o volume é reduzido de 5 m³ para 2 m³, qual é a variação de pressão? a) Aumenta em 1,5 atm b) Diminui em 1 atm c) Aumenta em 2 atm d) Permanece constante **Resposta: a) Aumenta em 1,5 atm** Explicação: Usando a lei de Boyle, P₁V₁ = P₂V₂. Se considerarmos P₁ = 1 atm e V₁ = 5 m³, então P₂ = P₁ * V₁/V₂ = 1 atm * 5 m³ / 2 m³ = 2,5 atm. A variação de pressão é 2,5 atm - 1 atm = 1,5 atm. 12. Um bloco de alumínio (calor específico = 900 J/kg·°C) de 1 kg é aquecido de 25 °C a 75 °C. Qual é a quantidade de calor absorvida? a) 45 kJ b) 50 kJ c) 60 kJ d) 55 kJ **Resposta: a) 45 kJ** Explicação: Q = m * c * ΔT. Aqui, m = 1 kg, c = 900 J/kg·°C e ΔT = 75 °C - 25 °C = 50 °C. Portanto, Q = 1 kg * 900 J/kg·°C * 50 °C = 45,000 J = 45 kJ. 13. Um recipiente contém 2 kg de água a 20 °C. Se adicionarmos 500 g de água a 80 °C, qual será a temperatura final da mistura? a) 30 °C b) 40 °C c) 50 °C d) 60 °C **Resposta: b) 40 °C** Explicação: Usando a conservação de energia, m₁c₁(T₁ - Tf) = m₂c₂(Tf - T₂). Para água, c = 4.186 J/g·°C. Temos 2000 g * 4.186 J/g·°C * (20 °C - Tf) = 500 g * 4.186 J/g·°C * (Tf - 80 °C). Resolvendo isso, encontramos Tf = 40 °C. 14. Um bloco de gelo a 0 °C é colocado em um recipiente com água a 100 °C. Se a massa do gelo é de 200 g e a massa da água é de 500 g, qual a temperatura final do sistema? a) 0 °C b) 50 °C c) 25 °C d) 100 °C **Resposta: a) 0 °C** Explicação: O calor perdido pela água ao esfriar é igual ao calor ganho pelo gelo ao derreter e aquecer. O calor perdido pela água (Q₁) é Q₁ = 500 g * 4.186 J/g·°C * (100 °C - 0 °C) = 209,300 J. O calor ganho pelo gelo (Q₂) é Q₂ = 200 g * 334 J/g = 66,800 J. Como Q₁ > Q₂, a temperatura final é 0 °C. 15. Um gás ideal ocupa um volume de 3 m³ a uma pressão de 200 kPa e temperatura de 300 K. Qual será a nova temperatura se o volume for reduzido para 1,5 m³ e a pressão mantida constante? a) 600 K b) 400 K c) 300 K d) 200 K **Resposta: b) 400 K** Explicação: Usando a lei de Charles, V₁/T₁ = V₂/T₂. Temos V₁ = 3 m³, T₁ = 300 K, V₂ = 1,5 m³. Assim, 3 m³ / 300 K = 1,5 m³ / T₂, resultando em T₂ = (1,5 m³ * 300 K) / 3 m³ = 150 K. 16. Um cilindro de gás tem um volume de 4 m³ e uma pressão de 100 kPa. Se a temperatura do gás aumenta de 300 K para 600 K, qual será o novo volume? a) 8 m³ b) 4 m³ c) 6 m³ d) 2 m³ **Resposta: a) 8 m³** Explicação: Usando a lei de Charles, V₁/T₁ = V₂/T₂. Temos V₁ = 4 m³, T₁ = 300 K, T₂ = 600 K. Assim, 4 m³ / 300 K = V₂ / 600 K, resultando em V₂ = (4 m³ * 600 K) / 300 K = 8 m³. 17. Um corpo de 10 kg é aquecido de 15 °C a 85 °C. Qual é a quantidade de calor absorvida se o calor específico do material é 1.000 J/kg·°C? a) 700 kJ b) 800 kJ c) 600 kJ d) 500 kJ **Resposta: a) 700 kJ** Explicação: Q = m * c * ΔT. Aqui, m = 10 kg, c = 1000 J/kg·°C e ΔT = 85 °C - 15 °C = 70 °C. Portanto, Q = 10 kg * 1000 J/kg·°C * 70 °C = 700,000 J = 700 kJ. 18. Um aquecedor elétrico de 2.000 W funciona por 30 minutos. Qual é a quantidade de calor gerada? a) 3.600 kJ b) 1.800 kJ c) 2.400 kJ d) 1.200 kJ **Resposta: b) 3.600 kJ** Explicação: Q = P * t. Aqui, P = 2000 W e t = 30 minutos = 1800 s. Portanto, Q = 2000 W * 1800 s = 3,600,000 J = 3,600 kJ. 19. Um gás ideal a 1 atm e 300 K ocupa um volume de 5 m³. Se a temperatura do gás é reduzida para 150 K, qual será o novo volume? a) 2,5 m³ b) 5 m³ c) 1,5 m³ d) 3 m³ **Resposta: a) 2,5 m³** Explicação: Usando a lei de Charles, V₁/T₁ = V₂/T₂. Temos V₁ = 5 m³, T₁ = 300 K, T₂ = 150 K. Assim, 5 m³ / 300 K = V₂ / 150 K, resultando em V₂ = (5 m³ * 150 K) / 300 K = 2,5 m³. 20. Um bloco de cobre (calor específico = 385 J/kg·°C) de 0,5 kg é aquecido de 25 °C a 75 °C. Qual é a quantidade de calor absorvida? a) 10 kJ b) 15 kJ c) 20 kJ