I LISTA DE EXERCÍCIOS Física II. 2018

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UNIRJ 
Turma: Data: 20/02/2018 
Referência: I LISTA DE EXERCÍCIOS Disciplina: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II 
Prof.: Nilton Guedes 
Aluno(a): ____________________________________________ 
 
Conteúdo: CALOR, TEMPERATURA, DILATAÇÃO TÉRMICA E TERMODINÂMICA, TRANSMISSÃO DE 
CALOR 
 
Q1) (ITA-SP) O verão de 1994 foi 
particularmente quente nos Estados Unidos 
da América. A diferença entre a máxima 
temperatura do verão e a mínima no inverno 
anterior foi de 60°C. Qual o valor dessa 
diferença na escala Fahrenheit? A 
 
a) 108°F b) 60°F c) 140°F d) 33°F e) 92°F 
Q2) (MACKENZIE-SP) A temperatura, cuja 
indicação na escala Fahrenheit é 5 vezes 
maior que a da escala Celsius, é: E 
 
a) 50°C. b) 40°C. c) 30°C. d) 20°C. e) 10°C. 
Q3) (HALLIDAY-mod.)Para qual temperatura 
o valor em graus Fahrenheit é igual: 
 
a) a duas vezes o valor em graus Celsius 
320º F 
b) a metade do valor em graus Celsius 
-12.3 ºF 
c)a medida na escala Celsius -40ºF 
 
Q4) (FATEC-SP) À pressão de 1atm, as 
temperaturas de ebulição da água e fusão do 
gelo na escala Fahrenheit são, 
respectivamente, 212°F e 32°F. 
A temperatura de um líquido que está a 50°C 
à pressão de 1atm, é, em °F: E 
 
a) 162 b) 90 c) 106 d) 82 e) 122 
 
Q5) (CESGRANRIO-RJ) Uma escala 
termométrica X é construída de modo que a 
temperatura de 0°X corresponde a -4°F, e a 
temperatura de 100°X corresponde a 68°F. 
Nesta escala X, a temperatura de fusão do 
gelo vale: E 
 
a) 10 °X b) 20 °X c) 30 °X d) 40 °X e) 50 °X 
 
Q6) (HALLIDAY) Em 1964, a temperatura da 
aldeia de Oymyakon, na Sibéria, chegou a -
71ºC. 
a)Qual é o valor desta temperatura na escala 
Fahrenheit? 16.8 ºF 
b)A maior temperatura registrada 
oficialmente nos Estados Unidos foi 134ºF, no 
vale da Morte, Califórnia. Qual é o valor 
desta temperatura na escala Celsius? 
 
Q7)(Unesp 2003) Uma panela com água é 
aquecida de 25°C para 80°C. A variação de 
temperatura sofrida pela panela com água, 
nas escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de: 
55 K e 99 ºF 
 
Q8) (HALLIDAY)Em uma escala linear de 
temperatura X, a água congela a -125,0ºX e 
evapora a 375,0ºX. Em uma escala linear de 
temperatura Y, a água congela a -70,00ºY e 
evapora a -30,00 Y. Uma temperatura de 
50,00 Y corresponde a que temperatura na 
escala X? 
1375ºC 
Q9) (HALLIDAY) Em uma escala linear de 
temperatura X, a água evapora a -53,5ºX e 
congela a -170ºC. Quanto vale a temperatura 
de 340 K na escala X (aproxime o ponto de 
ebulição da água para 373 K)? 
-92ºX 
Q10) (CESGRANRIO-RJ) Uma caixa de filme 
fotográfico traz a tabela apresentada a 
seguir, para o tempo de revelação do filme, 
em função da temperatura dessa revelação. 
B 
A temperatura em °F corresponde 
exatamente ao seu valor na escala Celsius, 
apenas para o tempo de revelação, em min, 
de: 
a) 10,5 b) 9 c) 8 d) 7 e) 6 
DILATAÇÃO TÉRMICA 
Q11) (HALLIDAY) A 20°C, um cubo de latão 
tem 30 cm de aresta. Qual é o aumento da 
área superficial do cubo quando é aquecido 
de 20°C para 75°C? 11,29 cm2 
=19.10-6 ºC-1 
Q12) (HALLIDAY) Um mastro de alumínio 
tem 33 m de altura. De quanto seu 
comprimento aumenta quando a temperatura 
aumenta de 15ºC? 11 mm 
 
Q13) (HALLIDAY)Uma barra feita de uma liga 
de alumínio tem um comprimento de 10,000 
cm a 20,000ºC e um comprimento de 10,015 
cm no ponto de ebulição da água. 
=23.10-6 ºC-1 
a)Qual é o comprimento da barra no ponto 
de congelamento da água? 
9,996 cm 
 
b)Qual é a temperatura para a qual o 
comprimento da barra é 10,009 cm? 
24.8 cm 
 
Q14) (HALLIDAY)Um furo circular em uma 
placa de alumínio tem 2,725 cm de diâmetro 
a 0,000ºC. Qual é o diâmetro do furo quando 
a temperatura da placa é aumentada para 
100,000ºC? 2.73 cm 
=23.10-6 ºC-1 
Q14a)(HALLIDAY)Uma barra de aço tem 
3,000 cm de diâmetro a 25,00°C. Um anel de 
latão tem um diâmetro interno de 2,992 cm a 
25,00°C. Se os dois objetos são mantidos em 
equilíbrio térmico, a que temperatura a barra 
se ajusta perfeitamente ao furo? 360ºC 
=11.10-6 ºC-1 
Q14b) (HALLIDAY)Em certo experimento, 
uma pequena fonte radioativa deve se mover 
com velocidades selecionadas, extremamente 
baixas. O movimento é conseguido 
prendendo a fonte a uma das extremidades 
de uma barra de alumínio e aquecendo a 
região central da barra de forma controlada. 
Se a parte aquecida da barra da 
figura abaixo tem um comprimento d = 2,00 
cm, a que taxa constante a temperatura da 
barra deve variar para que a fonte se mova a 
uma velocidade constante de 100 nm/s? 
=23.10-6 ºC-1 
0.217ºC/s 
Q15)(HALLIDAY-mod.) A 20ºC, uma barra 
tem exatamente 20,05 cm de comprimento. 
Quando a barra é colocada em um forno a 
270ºC, a barra passa a medir 20,11 cm. Qual 
é o coeficiente de dilatação térmica do 
material de que é feita a barra? 
2.3.10-5 ºC-1 
 
Q15a) (FATEC) O gráfico a seguir relaciona as 
escalas termométricas Celsius e Fahrenheit. 
Um termômetro graduado na escala Celsius 
indica uma temperatura de 20°C. A 
correspondente indicação de um termômetro 
graduado na escala Fahrenheit é: 68°F 
 
Q16) (UNESP-SP) A lâmina bimetálica da 
figura abaixo é feita de cobre (α = 1,4.10-5 
ºC-1) e de alumínio (α = 2,4.10-5 ºC-1). Uma 
das partes não pode deslizar sobre a outra e 
o sistema está engastado numa parede. 
 
 
Se na temperatura ambiente (27 ºC) ela é 
horizontal, a afirmativa correta sobre o 
comportamento da lâmina (α é o coeficiente 
de dilatação linear) é: 
 
a) Sempre se curva para baixo quando muda 
a temperatura. 
 b) Sempre se curva para cima quando muda 
a temperatura. 
c) Curva-se para baixo se θ > 27 ºC e para 
cima de θ < 27 ºC. 
d) Curva-se para cima se θ > 27 ºC e para 
baixo se θ < 27 ºC. 
e) Somente se curva se θ > 27 ºC. 
 
Q17)(UFRJ-RJ) Um quadrado foi montado 
com três hastes de alumínio (αAl = 24. 10
-6 C-
1) e uma haste de aço (αaço = 12. 10
-6 C-1), e 
todas inicialmente à mesma temperatura. 
 
O sistema é, então, submetido a um 
processo de aquecimento, de forma que a 
variação de temperatura é a mesma em 
todas as hastes. 
Podemos afirmar que, ao final do processo de 
aquecimento, a figura formada pelas hastes 
estará mais próxima de um: 
a) quadrado. b) retângulo. c) losango. 
d) trapézio retângulo. e) trapézio isósceles. 
 
Q18) (FUNREI-MG) A figura mostra uma 
ponte apoiada sobre dois pilares feitos de 
materiais diferentes. 
 
Como se vê, o pilar mais longo, de 
comprimento L1 = 40 m, possui coeficiente de 
dilatação linear α = 18. 10-6°C-1.O pilar mais 
curto tem comprimento L2 = 30 m. Para que 
a ponte permaneça sempre na horizontal, 
determine o coeficiente linear do material do 
segundo pilar. 
24.10-6 oC-1 
R:______________________________ 
Q18a) (HALLIDAY) Como resultado de um 
aumento de temperatura de 32ºC, uma barra 
com uma rachadura no centro dobra para 
cima (figura abaixo). Se a distância fixa L0 é 
3,77 m e o coeficiente de dilatação linear da 
barra é 25 × 10–6/C°, determine a altura x 
do centro da barra.7.5 cm 
 
Q19) (UEL-PR) O coeficiente de dilatação 
linear do aço é α = 1,1.10-5 ºC. Os trilhos de 
uma via férrea têm 12m cada um na 
 
temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a 
temperatura máxima na região onde se 
encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento 
mínimo entre dois trilhos consecutivos deve 
ser, aproximadamente, de: 
 
 a) 0,40 cm b) 0,44 cm 
c) 0,46 cm d) 0,48 cm 
e) 0,53 cm 
 
CALORIMETRIA 
 
Q20)(PUC-SP) É preciso abaixar de 3°C a 
temperatura da água do caldeirão, para que 
o nosso amigo possa tomar banho 
confortavelmente. Para que isso aconteça, 
quanto calor deve ser retirado da água? 
O caldeirão contém 104g de água e o calor 
específico da água é 1cal/g°C. Da)20 kcal b) 10 kcal c) 50 kcal d) 30 kcal 
 
e) Precisa-se da temperatura inicial da água 
para determinar a resposta. 
 
Q20a) (FUVESP-SP) Um atleta envolve sua 
perna com uma bolsa de água quente, 
contendo 600g de água à temperatura inicial 
de 90°C. Após 4 horas ele observa que a 
temperatura da água é de 42°C. A perda 
média de energia da água por unidade de 
tempo é: A 
Dado: c = 1,0 cal/g. °C 
 
a) 2,0 cal/s b) 18 cal/s c) 120 cal/s d) 8,4 
cal/s e) 1,0 cal/s 
 
Q21)(PUCCAMP-SP) Admita que o corpo 
humano transfira calor para o meio ambiente 
na razão de 2,0 kcal/min. Se esse calor 
pudesse ser aproveitado para aquecer água 
de 20 °C até 100 °C, a quantidade de calor 
transferida em 1 hora aqueceria uma 
quantidade de água, em kg, igual a: 
Dado: calor específico da água = 1,0 kcal/kg 
°C 
 
a) 1,2.b) 1,5. c) 1,8. d) 2,0. e) 2,5 
 
Q22) Um adulto, ao respirar por 2 min, 
inspira aproximadamente 16 L de ar a 20°C, 
expelindo-os a 36°C. Determine a quantidade 
de calor aproximada em Kcal gasta pelo 
corpo para elevar a temperatura do ar 
durante um tempo de 12 horas. 
DADOS: Calor específico do ar = 0,24 
cal/g°C 
 Densidade do ar = 1,2 g/L 
 
a) 20,5 b) 15,5 c) 10,5 d) 36,5 e) 26,5 
 
Q23)(HALLIDAY) Uma garrafa térmica 
contém 130 cm3 de café a 80,0°C. Um cubo 
de gelo de 12,0g à temperatura de 
fusão é usado para esfriar o café. De quantos 
graus o café esfria depois que todo o gelo 
derrete e o equilíbrio térmico é atingido? 
Trate o café como se fosse água pura e 
despreze as trocas de energia com ambiente. 
13.5 ºC 
Q24)(UFB) A areia de uma praia sofre um 
aquecimento de 40°C. Se este aquecimento 
fosse acompanhado pela escala fahrenheit 
qual seria a variação nesta escala?72ºF 
 
 
Q25) (HALLIDAY)Uma pessoa faz chá gelado 
misturando 500 g de chá quente (que se 
comporta como água pura) com amesma 
massa de gelo no ponto de fusão. Suponha 
que a troca de energia entre a mistura e o 
ambiente é desprezível. Se a temperatura 
inicial do chá é Ti = 90°C, qual é: 
a)a temperatura da mistura Tf 5.3 ºC 
b)qual a massa mf do gelo remanescente 
quando o equilíbrio térmico é atingido? Se Ti 
= 70°C, 0 
c)Qual é o valor de Tf e de mf quando o 
equilíbrio térmico é atingido?0 60 g 
 
Q26) (HALLIDAY)Uma forma de evitar que os 
objetos que se encontram no interior de uma 
garagem congelem em uma noite fria de 
inverno, na qual a temperatura cai abaixo do 
ponto de congelamento da água, é colocar 
uma banheira velha com água na garagem. 
Se a massa da água é 125 kg e a 
temperatura inicial é 20°C, determine: 
 
a) Que energia a água deve transferir para o 
ambiente para se transformar totalmente em 
gelo -250 000 J 
b)Qual é a menor temperatura possível da 
água e do ambiente até que isso 
aconteça?0ºC 
 
Q27)(HALLIDAY) Para preparar uma xícara de 
café solúvel, um pequeno aquecedor elétrico 
de imersão é usado para esquentar 100 g de 
água. O rótulo diz que se trata de um 
aquecedor de “200 watts” (essa é a taxa de 
conversão de energia elétrica em energia 
térmica). Calcule o tempo necessário para 
aquecer a água de 23,0°C para 100°C, 
desprezando as perdas de calor. 160s 
 
Q28)(FUVEST) Um atleta envolve sua perna 
com uma bolsa de água quente, contendo 
600 g de água à temperatura inicial de 90 
°C. Após 4 horas ele observa que a 
temperatura da água é de 42 °C. Determine 
a perda média de energia da água por 
unidade de tempo, em cal/s. 
Dado: c = 1,0 cal/g. °C 
R: 2,0 cal/s 
 
Q29) (UNICAMP) Um aluno simplesmente 
sentado numa sala de aula dissipa uma 
quantidade de energia equivalente à de uma 
lâmpada de 100 W. O valor energético da 
gordura é de 9,0 kcal/g. Para simplificar, 
adote 1 cal = 4,0 J. 
a) Qual o mínimo de quilocalorias que o 
aluno deve ingerir por dia para repor a 
energia dissipada? 
b) Quantos gramas de gordura um aluno 
queima durante uma hora de aula? 
R: a) 90 kcal. b) 10 g. 
 
Q30) (Fund.Fisica)Um corpo de massa 50 g 
recebe 300 cal e sua temperatura sobe de -
10ºC até 20ºC. Determine a capacidade 
térmica do corpo e o calor específico da 
substância que o constitui.0.3 cal/gºC 
 
Q31) (HALLIDAY) Um nutricionista aconselha 
as pessoas que querem perder peso a beber 
água gelada, alegando que o corpo precisa 
queimar gordura para aumentar a 
temperatura da água de 0,00°C para a 
temperatura do corpo, 37,0°C. Quantos litros 
de água gelada uma pessoa precisa beber 
para queimar 500 g de gordura, supondo 
que, ao ser queimada essa quantidade de 
gordura, 3500 Cal são transferidas para a 
água? Por que não é recomendável seguir o 
conselho do nutricionista? (Um litro = 103 
cm3. A massa específica da água é 1,00 
g/cm3.) 94,6 l 
 
Q32) Um anel de cobre de 20,0 g a 0,000°C 
tem um diâmetro interno D = 2,540 00 cm. 
Uma esfera de alumínio a 100,0°C tem um 
diâmetro d = 2,545 08 cm. A esfera é 
colocada acima do anel (Fig. 18-36) até que 
os dois atinjam o equilíbrio térmico, sem 
perda de calor para o ambiente. A esfera se 
ajusta exatamente ao anel na temperatura 
do equilíbrio. Qual é a massa da esfera? 
8,72 g 
 
Q33)(HALLIDAY) Que massa de manteiga, que 
possui um valor calórico de 6,0 Cal/g (= 
6000 cal/g), equivale à variação de energia 
potencial gravitacional de um homem de 
73,0 kg que sobe do nível do mar para o alto 
do Monte Everest, a 8,84 km de altura? 
Suponha que o valor médio de g durante a 
escalada é 9,80 m/s2 
192,344 g 
 
Q33a)(HALLIDAY)Calcule a menor 
quantidade de energia, em joules, necessária 
para fundir 130 g de prata inicialmente a 
15,0°C 
42,7 kJ 
 
Q33b) (HALLIDAY)Em um aquecedor solar, a 
radiação do Sol é absorvida pela água que 
circula em tubos em um coletor situado no 
telhado. A radiação solar penetra no coletor 
por uma cobertura transparente e aquece a 
água dos tubos; em seguida, a água é 
bombeada para um tanque de 
armazenamento. Suponha que a eficiência 
global do sistema é de 20% (ou seja, 80% da 
energia solar incidente é perdida). Que área 
de coleta é necessária para aumentar a 
temperatura de 200 L de água no tanque de 
20°C para 40°C em 1,0 h se a intensidade da 
luz solar incidente é 700 W/m2? 33 m2 
 
Q34) (Fund.Fisica)Uma fonte térmica fornece, 
em cada minuto, 20 cal. Para produzir um 
aquecimento de 30ºC em 50 g de um líquido, 
são necessários 15 min. Determine o calor 
específico do líquido e a capacidade térmica 
dessa quantidade de líquido. 
0.2cal/gºC 10cal/ºC 
 
Q34a)(HALLIDAY)Calcule o calor específico 
de um metal a partir dos seguintes dados. 
Um recipiente feito do metal tem massa de 
3,6 kg e contém 14 kg de água. Uma peça de 
1,8 kg deste metal, inicialmente a 180ºC, é 
colocada dentro da água. O recipiente e a 
água tinham inicialmente a temperatura de 
16ºC e a final do sistema foi de 18ºC 
R:0,098 cal/gºC 
 
Q34b) (UNESP – 2007) Em um dia 
ensolarado, a potência média de um coletor 
solar para aquecimento de água é de 3 kW. 
Considerando a taxa de aquecimento 
constante e o calor específico da água igual a 
4200 J/(kg.°C), o tempo gasto para aquecer 
30 kg de água de 25 °C para 60 °C será, em 
minutos, de:24,5 
 
Q35) (Fund.Fisica)Para sofrer variação de 
temperatura, um bloco metálico deve 
permanecer 3 min em presença de uma fonte 
de fluxo constante. A mesma massa de água, 
para sofrer a mesma variação de temperatura, 
exige 12 min em presença da fonte(cágua = 1 
cal/g ºC). Determine o calor específico do 
metal. 0.25 cal/gºC 
 
Q35a) (UNIRIO-RJ) No café da manhã de uma 
fábrica, é oferecida aos funcionários uma certa 
quantidade de café com leite, misturados com 
massas iguais, obtendo-se uma mistura a uma 
temperatura de 50 °C. Supondo que os calores 
específicos do café e do leite são iguais, 
indique qual a temperatura que o café deve ter 
ao ser adicionado ao leite, caso o leite esteja a 
uma temperatura inicial de 30 °C. 
a)40 °C b) 50 °C c) 60 °C 
d) 70 °C e) 80 °C 
 
Q35b) (UFPI) Um cozinheiro coloca um litro de 
água gelada (à temperatura de 0 °C) em uma 
panela que contém água à temperatura de 80 
°C. A temperatura final da mistura é 60 °C. A 
quantidade de água quente que havia na 
panela, não levando em conta a troca de calor 
da panela com a água, era, em litros: 
 
 a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 
 
Q35c) (FATEC) Um frasco contém 20 g de 
água a 0 °C. Em seu interior é colocado um 
objeto de 50 g de alumínio a 80 °C. Os calores 
específicos da água e do alumínio são 
respectivamente 1,0 cal/g°C e 0,10 cal/g°C. 
Supondo não haver trocas de calor com o 
frasco e com o meio ambiente, determine a 
temperatura de equilíbrio desta mistura. 
16ºC 
Q36) Fund.Fisica)Um corpo é colocado em 
presença de uma fonte térmica de fluxo 2 
cal/s. O gráfico do aquecimento em função 
do tempo, em minutos, é o apresentado. 
Sendo 60 g a massa do corpo, determine sua 
capacidade térmica e o calor específico do 
material que o constitui. 0.4cal/gºC 
 
Q36b)O gráfico fornece a quantidade de calor 
absorvida por três corpos A, B e C em função 
da temperatura. Calcule, para cada um dos 
corpos, a capacidade térmica e o calor 
específico das substâncias que os constituem. 
São dadas as massas: mA = mB = 20 g e mC = 
10 g. 
 
2cal/ºC 4 cal/ºC 6 cal/ºC 
0.1 cal/gºC 0.2 cal/gºC 0.6 cal/gºC 
 
Q37) A primeira lei da termodinâmica diz 
respeito à:D 
a) dilatação térmica 
b) conservação da massa 
c) conservação da quantidade de movimento 
d) conservação da energia 
e) irreversibilidade do tempo 
Q38)[UFMG – MOD.] A Primeira Lei da 
Termodinâmica estabelece que o aumento 
U da energia interna de um sistema é dado 
por U=Q -W, onde Q é o calor recebido 
pelo sistema, e W é o trabalho que esse 
sistema realiza. 
Se um gás real sofre uma compressão 
adiabática, então, D 
 
a) Q = U. b) Q = W. c) W = 0. 
d) Q = 0. e) U = 0. 
 
Q39) [UEL] Considere as proposições a 
seguir sobre transformações gasosas. 
 
I. Numa expansão isotérmica de um gás 
perfeito, sua pressão aumenta. 
II. Numa compressão isobárica de um gás 
perfeito, sua temperatura absoluta aumenta. 
III. Numa expansão adiabática de um gás 
perfeito, sua temperatura absoluta diminui. 
 
Pode-se afirmar que apenas: C 
 
a) I é correta. b) II é correta. c) III é 
correta. 
d) I e II são corretas. e) II e III são 
corretas. 
 
Q40)[IME] Um corpo recebe 40 Joules de 
calor de um outro corpo e rejeita 10 Joules 
para um ambiente. Simultaneamente, o 
corpo realiza um trabalho de 200 Joules. 
Estabeleça, baseado na primeira lei da 
termodinâmica, o que acontece com a 
temperatura do corpo em estudo. 
R: A temperatura do corpo diminui 
 
Q41)Durante um processo isocórico, a 
pressão de um gás duplica quando ele recebe 
15 J de calor. Qual o trabalho realizado na 
transformação e a variação de energia 
interna sofrida pelo gás? 0 J 15 J 
 
Q42) (HALLIDAY) a figura abaixo mostra um 
ciclo fechado de um gás (a figura não foi 
desenhada em escala). A variação 
da energia interna do gás ao passar de a 
para c ao longo da trajetória abc é –200 J. 
Quando passa de c para d, o gás recebe 180 
J na forma de calor. Mais 80 J são recebidos 
quando o gás passa de d para a. Qual é o 
trabalho realizado sobre o gás quando passa 
de c para d?60 J 
 
Q43)[UNESP] Transfere-se calor a um 
sistema, num total de 200 calorias. Verifica-
se que o sistema se expande, realizando um 
trabalho de 150 joules, e que sua energia 
interna aumenta. 
a) Considerando 1 cal = 4J calcule a 
quantidade de energia transferida ao 
sistema, em joules. 
 
a) 800 joules 
b) Utilizando a primeira lei da 
termodinâmica, calcule a variação de energia 
interna desse sistema b) 650 joules 
 
Q44a)[UNIRIO] Qual é a variação de energia 
interna de um gás ideal sobre o qual é 
realizado um trabalho de 80J durante uma 
compressão isotérmica? C 
 
a) 80J b) 40J c) Zero d) - 40J e) - 80J 
Q44b)[UFRS]Qual é a variação de energia 
interna de um gás ideal sobre o qual é 
realizado um trabalho de 80 J, durante uma 
compressão adiabática 
 
a) 80J b) 40J c) Zero d) - 40J e) - 80J 
 
Q45a)[UFRS] Enquanto se expande, um gás 
recebe o calor Q=100J e realiza o trabalho 
W=70J. Ao final do processo, podemos 
afirmar que a energia interna do gás: C 
a) aumentou 170 J. b) aumentou 100 J. 
c) aumentou 30 J. d) diminuiu 70 J. 
e) diminuiu 30 J. 
Q45b)Um gás perfeito sofre uma 
transformação cíclica ABCDA representada no 
gráfico. Determine a variação de energia 
interna, o trabalho total realizado pelo gás e 
a quantidade de calor trocada com o 
ambiente. 0J 8J 8J 
 
 
Q46)[EsPCEx] Um gás ideal sofre uma 
compressão isobárica sob a pressão de 4·103 
N/m2 e o seu volume diminui 0,2 m3. Durante 
o processo, o gás perde 1,8·103 J de calor. A 
variação da energia interna do gás foi de:D 
[A] 1,8·103 J [B] 1,0·103 J [C] -8,0·103 J 
[D] -1,0·103 J [E] -1,8·103 J 
 
Q46b)Um gás ideal sofre a transformação 
cíclica indicada no diagrama pV. 
 
Determine, em joules, a variação de energia 
interna, o trabalho realizado pelo gás e a 
quantidade de calor trocada com o ambiente 
no ciclo. 
Dados: 1 atm = 105 N/m2, 1 litro = 10-3 m3 
0J 400J 400J 
 
Q47)(TIPLER) Um gás diatômico realiza 300 J 
de trabalho e, também absorve 2,50 kJ de 
calor. Qual é a variação da energia interna do 
gás? 
 
Q47a) (HALLIDAY)Um gás em uma câmara 
fechada passa pelo ciclo mostrado no 
diagrama p–V da Figura abaixo. A escala do 
eixo horizontal é definida por Vs = 4,0 m3. 
Calcule a energia adicionada ao sistema na 
forma de calor durante um ciclo completo. 
230 J 
Q47b) (HALLIDAY)Quando um sistema passa 
do estado i para o estado f seguindo a 
trajetória iaf da figura abaixo, Q = 50cal e W 
= 20 cal. Ao longo da trajetória ibf, Q = 36 
cal. 
 
 
a) Quanto vale W ao longo da trajetória ibf? 
6.0 cal 
b)Se W = –13 cal na trajetória de retorno fi, 
quanto vale Q nessa trajetória?-43 cal 
c) Se Eint,i = 10 cal, qual é o valor de Eint,f? 
Se Eint,b = 22 cal, qual é o valor de Q 40 cal 
d) na trajetória ib 18 cal 
e) na trajetória bf? 18 cal 
 
Q47b) (HALLIDAY)Uma amostra de gás passa 
pelo ciclo abca mostrado no diagrama p–V da 
figura abaixo. O trabalho realizado é +1,2 J. 
Ao longo da trajetória ab, a variação da 
energia interna é +3,0 J e o valor absoluto 
do trabalho realizado é 5,0 J. Ao longo da 
trajetória ca, a energia transferida para o gás 
na forma de calor é +2,5 J. Qual é a energia 
transferida na forma de calor ao longo 
 
a) da trajetória ab 8 J 
b) da trajetória bc? -5.5 J 
 
Q48)(UFRS-RS) A cada ciclo, uma máquina 
térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte 
quente e descarrega 36 kJ de calor na sua 
fonte fria. O rendimento máximo que essa 
máquina pode ter é de: 
a) 20%. b) 25% c) 75% d) 80% e) 100% 
 
Q49)(PUC-RJ) Uma máquina de Carnot é 
operada entre duas fontes, cujas 
temperaturas são, respectivamente, 100oC e 
0oC. Admitindo-se que a máquina receba da 
fonte quente uma quantidade de calor igual a 
1.000 cal por ciclo, pede-se: 
 
a) o rendimento térmico da máquina 
26,8% 
b) a quantidade de calor rejeitada para a 
fonte fria.732 cal 
 
Q50) (EMC-RJ) O rendimento de uma certa 
máquina térmica de Carnot é de 25% e a 
fonte fria é a própria atmosfera a 27oC. 
Calcule a temperatura da fonte quente. 
127ºC 
 
Q51) (UFPEL-RS) Um ciclo de Carnot trabalha 
entre duas fontes térmicas: uma quente em 
temperatura de 227°C e uma fria em 
temperatura -73°C. O rendimento desta 
máquina, em percentual, é de: 
 a) 10 b) 25 c) 35 d) 50 e) 60 
 
Q52) (PUCCAMP-SP) O esquema a seguir 
representa trocas de calor e realização de 
trabalho em uma máquina térmica. Os 
valores de T1 e Q2 não foram indicadosmas 
deverão ser calculados durante a solução 
desta questão. 
 
Considerando os dados indicados no 
esquema, se essa máquina operasse segundo 
um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da 
fonte quente, seria, em Kelvins, igual a: 
 
a) 375 b) 400 c) 525 d) 1200 e) 1500 
 
TRANSMISSÃO DE CALOR 
Q53)(HALLIDAY)Considere a placa da 
Fig.abaixo. Suponha que L = 25,0 cm, A = 
90,0 cm2 e que o material é o cobre. Se TQ = 
125°C, TF = 10,0°C e o sistema está no 
regime estacionário, determine a taxa de 
condução de calor pela placa.1,66 kJ/s