Simulado Fisica 1

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Simulado de Física
SIMULADO DE FÍSICA
Professor: Alex Moraes da Costa
01 – (IME-84/85) Um planeta hipotético, esférico e de massa homogênea, com massa específica de 2500 kg/m³ e raio de 10000 km, completa se movimento de rotação em 16 horas e 40 minutos. Calcular a que altura deve ser colocado um satélite artificial para que mantenha, enquanto em órbita, distâncias constantes em relação às estações de rastreamento fixas na superfície do planeta.
Considerar: 
= 3, 
k =
m³/kg s² (constante gravitacional)
02 - Suponha que Kepler tivesse cometido um engano em suas observações e em vez de enunciar a terceira lei como é conhecida hoje, “o quadrado do período de um planeta em torno do Sol é proporcional ao cubo do raio médio de sua órbita”, fosse enunciada da seguinte forma: “o período de um planeta em torno Sol é proporcional ao quadrado do raio médio de sua órbita”. Suponha agora que Newton, em seus estudos para a determinação da Lei da Gravitação Universal, já tivesse chegado a conclusão que a força de atração entre dois corpos era proporcional ao produto das massas dos corpos faltando apenas a dependência da distância entre os corpos. Qual seria a equação para esta força de modo que concordasse com a Lei de Kepler errada?
03 – (ITA-85) Um cilindro de raio R está em equilíbrio apoiado num plano inclinado, áspero, de forma que seu eixo é horizontal. O cilindro é formado de duas metades unidas pela secção longitudinal, dos quais uma tem densidade d1 e a outra densidade d2 < d1. São dados o ângulo  de inclinação do plano inclinado,e a distância 
 do centro de massa de cada metade à secção longitudinal. Quanto ao ângulo  de inclinação da secção longitudinal de separação sobre o horizonte podemos afirmar que:
(A)sen = cos	(B)a = b	(C) sen =
 sen
(D)sen = 
sen		(E)sen = 1
04 - Com a instalação do gasoduto Brasil – Bolívia, a quota de participação do gás natural na geração de energia elétrica no Brasil será significativamente ampliada. Ao se queimar 1,0 kg de gás natural obtém-se 
J de calor, parte do qual pode ser convertido em trabalho em uma usina termoelétrica. Considere uma usina queimando 7200 kg de gás natural por hora, a uma temperatura de 1227ºC. O calor não aproveitado na produção de trabalho é cedido para um rio de vazão 5000 l/s, cujas águas estão inicialmente a 27ºC. A maior eficiência teórica da conversão de calor em trabalho é dada por 
, sendo 
 e 
 as temperaturas absolutas das fontes fria e quente, respectivamente, ambas expressas em Kelvin. Considere o calor específico da água c = 4000 J/Kg ºC.
Determine a potência gerada por uma usina cuja eficiência é metade da máxima teórica.
Determine o aumento de temperatura da água do rio ao passar pela usina.
05 – Um gás (n mols), cujo volume e pressão iniciais são iguais a V e P, é aquecido em 2 experimentos mediante uma espiral pela qual faz-se passar uma corrente em um mesmo tempo (a quantidade de calor é a mesma nos dois processos de aquecimento). No primeiro o gás é aquecido a volume constante V, com a particularidade de que a pressão final é P1. No segundo experimento ele é aquecido à pressão constante P. Partindo do mesmo estado inicial (volume V e pressão P), sendo o volume final igual a V2, determine a razão 
.
06 – (IME 82/83) Em uma experiência, um mol de eteno a 20ºC e 1 atm é misturado com quantidade estequiométrica de ar de combustão (O2 + 3,76N2) a 100ºC e 1 atm.
	Depois de haver sido atingida a temperatura de equilíbrio, a mistura eteno-ar é queimada, produzindo gás carbônico, água e nitrogênio. Considerando que na condição de equilíbrio de temperatura, antes da combustão, a mistura eteno-ar pode ser considerada como gás perfeito, determinar:
a temperatura de equilíbrio da mistura eteno-ar;
o volume da mistura eteno-ar, após atingido a temperatura de equilíbrio, estando a pressão da mistura a 1 atm.
Dados:	Massa molecular do ar (O2 + 3,76N2) = 29
	Massa molecular do eteno = 28
	Calor específico do ar = 0,24 cal/g ºC
	Calor específico do eteno = 0,36 cal/g ºC
	Constante universal dos gases R = 0,082 atm L/g mol K
07 – (IME-77/78) 200 m³ de um gás considerado perfeito cuja razão de calores específicos a pressão constante e a volume constante é 1,4 é aquecido, à pressão constante de 105 N/m², de 20ºC até 300ºC. Sendo R$0,5 o preço do Kwh e admitindo que todo calor produzido seja aproveitado no processo, calcule o custo do aquecimento.
08 – (IME-77) Tem-se quantidades determinadas de dois líquidos quimicamente indiferentes e à temperatura de 0ºC. Transferindo-se quantidades de calor iguais para os dois líquidos eles atingem, respectivamente, as temperaturas de 20º e 25ºC. Misturando-se os dois líquidos em um vaso adiabático, qual será a temperatura final de equilíbrio?
09 – (IME-77) Num vaso adiabático colocamos 1310 g de água à uma temperatura desconhecida, 800 g de chumbo (Pb) a 220ºC, 600g de gelo a –10ºC, e injetamos 50g de vapor d’água a 140ºC. A temperatura final de equilíbrio foi de 20ºC. A pressão se manteve constante e igual a 760 mm de Hg. Qual a temperatura inicial da água?
Dados:	Calor específico do chumbo Cpb = 0,03 cal/g ºC
	Calor específico do gelo Cg = 0,5 cal/g ºC
	Calor específico do vapor Cv = 0,5 cal/g ºC
	Calor latente de fusão do gelo Lf = 80 cal/g
	Calor latente de condensação do vapor Lc = 540 cal/g
10 –(IME-85 Modificada) Em uma cuba fechada mediu-se a respiração de uma suspensão de células, observando-se a queda de pressão do gás através da suspensão. O volume do gás na cuba é de 12 cm³ e a variação de pressão é provocada pela absorção de oxigênio pelas células. Mediu-se a pressão com um nanômetro de coluna d’água e regulou-se a temperatura do sistema por um termostato que a manteve em 27 ºC. Durante o processo de medida, que durou 25 minutos, o fluido no ramo aberto do nanômetro desceu 40 mm. Considerando que existe apenas oxigênio na atmosfera da cuba e desprezando a solubilidade do oxigênio na suspensão.
Determinar quantos mols de oxigênio foram consumidos.
SDeterminar a vazão de oxigênio absorvido pelas células, em mm³/h de O2 nas condições normais ( 0ºC e 760 mmHg).
Considerar: constante universal dos gases: R
8 J/mol K
Massa específica do Hg: 13,5 g/cm³
�http://www.geocities.com/penbadu
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