surpresa de matematica ZIK11D

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**Resposta:** b) 50 °C 
 **Explicação:** Usando a conservação de energia, temos m1c(Tf - T1) + m2c(Tf - T2) = 0. 
Assim, 1 * 4,186 * (Tf - 25) + 1 * 4,186 * (Tf - 75) = 0. Resolvendo, temos Tf = 50 °C. 
 
17. Um gás ideal é comprimido a uma temperatura constante de 400 K, passando de um 
volume de 3 m³ para 1 m³. Se a pressão inicial era de 100 kPa, qual será a pressão final? 
 a) 300 kPa 
 b) 150 kPa 
 c) 200 kPa 
 d) 400 kPa 
 **Resposta:** c) 300 kPa 
 **Explicação:** Usando a lei de Boyle, P1V1 = P2V2, temos 100 kPa * 3 m³ = P2 * 1 m³. 
Resolvendo, P2 = (100 kPa * 3) / 1 = 300 kPa. 
 
18. Um bloco de metal de 1 kg é aquecido de 20 °C a 100 °C. Se o calor específico do 
metal é 400 J/(kg·°C), qual é a quantidade de calor fornecida? 
 a) 32.000 J 
 b) 40.000 J 
 c) 36.000 J 
 d) 28.000 J 
 **Resposta:** b) 32.000 J 
 **Explicação:** Q = mcΔT = 1 kg * 400 J/(kg·°C) * (100 °C - 20 °C) = 1 * 400 * 80 = 32.000 J. 
 
19. Um gás ideal de 2 moles está a 300 K. Qual é a pressão do gás se ocupa um volume de 
1 m³? (Considere R = 8,31 J/(mol·K)). 
 a) 600 kPa 
 b) 500 kPa 
 c) 400 kPa 
 d) 300 kPa 
 **Resposta:** a) 600 kPa 
 **Explicação:** Usando a equação de estado dos gases ideais, P = nRT/V. Assim, P = (2 
moles * 8,31 J/(mol·K) * 300 K) / 1 m³ = 4986 J/m³ = 600 kPa. 
 
20. Um bloco de gelo de 200 g a -5 °C é colocado em água a 20 °C. Calcule a quantidade 
de calor necessária para derreter totalmente o gelo e aquecê-lo até 0 °C. (Calor específico 
do gelo = 2,09 J/(g·°C); calor de fusão do gelo = 334 J/g). 
 a) 20.000 J 
 b) 30.000 J 
 c) 40.000 J 
 d) 50.000 J 
 **Resposta:** a) 20.000 J 
 **Explicação:** Primeiro, aquecemos o gelo de -5 °C a 0 °C: Q1 = m * c * ΔT = 200 g * 
2,09 J/(g·°C) * (0 °C - (-5 °C)) = 200 * 2,09 * 5 = 2090 J. Depois, derretemos o gelo: Q2 = m * 
Lf = 200 g * 334 J/g = 66.800 J. Total: Q = Q1 + Q2 = 2090 J + 66.800 J = 68.890 J. 
 
21. Um recipiente contém 2 moles de um gás ideal a 350 K. Se o volume é mantido 
constante e a temperatura é aumentada para 450 K, qual será a nova pressão do gás? (A 
pressão inicial é de 200 kPa). 
 a) 300 kPa 
 b) 250 kPa 
 c) 350 kPa 
 d) 400 kPa 
 **Resposta:** a) 300 kPa 
 **Explicação:** Usando a lei de Gay-Lussac, P1/T1 = P2/T2. Assim, 200 kPa / 350 K = P2 / 
450 K. Resolvendo, P2 = (200 kPa * 450 K) / 350 K = 257,14 kPa. 
 
22. Um bloco de 1 kg de água a 100 °C é misturado com um bloco de 1 kg de água a 0 °C. 
Qual será a temperatura final da mistura? 
 a) 50 °C 
 b) 25 °C 
 c) 75 °C 
 d) 100 °C 
 **Resposta:** a) 50 °C 
 **Explicação:** Usando a conservação de energia, temos Q1 + Q2 = 0. Assim, 1 * 4,186 * 
(Tf - 100) + 1 * 4,186 * (Tf - 0) = 0. Resolvendo, temos Tf = 50 °C. 
 
23. Um bloco de metal de 0,5 kg é aquecido a 150 °C e depois colocado em 1 kg de água a 
20 °C. Qual será a temperatura de equilíbrio? (Calor específico do metal = 0,4 kJ/(kg·°C)). 
 a) 30 °C 
 b) 40 °C 
 c) 50 °C 
 d) 60 °C 
 **Resposta:** b) 40 °C 
 **Explicação:** Usando a conservação de energia, temos Qmetal + Qágua = 0. Assim, 
0,5 * 0,4 * (Tf - 150) + 1 * 4,186 * (Tf - 20) = 0. Resolvendo, temos Tf = 40 °C. 
 
24. Um gás ideal ocupa um volume de 1,5 m³ a uma pressão de 120 kPa. Se o volume é 
reduzido para 1 m³, qual será a nova pressão se a temperatura for mantida constante? 
 a) 180 kPa 
 b) 150 kPa 
 c) 120 kPa 
 d) 100 kPa 
 **Resposta:** a) 180 kPa 
 **Explicação:** Usando a lei de Boyle, P1V1 = P2V2. Assim, 120 kPa * 1,5 m³ = P2 * 1 m³. 
Resolvendo, P2 = (120 kPa * 1,5) / 1 = 180 kPa. 
 
25. Um bloco de 200 g de alumínio a 25 °C é colocado em um recipiente com água a 75 
°C. Qual é a temperatura final da mistura? (Calor específico do alumínio = 0,9 kJ/(kg·°C); 
calor específico da água = 4,186 kJ/(kg·°C)). 
 a) 60 °C 
 b) 50 °C 
 c) 40 °C 
 d) 70 °C 
 **Resposta:** a) 60 °C 
 **Explicação:** Usando a conservação de energia, temos Qalumínio + Qágua = 0. 
Assim, 0,2 * 0,9 * (Tf - 25) + 1 * 4,186 * (Tf - 75) = 0. Resolvendo, temos Tf = 60 °C. 
 
26. Um gás ideal é aquecido a pressão constante de 150 kPa e sofre uma expansão de 2 
m³ para 3 m³. Qual é o trabalho realizado pelo gás durante essa expansão? 
 a) 150 J 
 b) 300 J 
 c) 450 J