Concurso Vestibular Física Mod 2 Exercícios Extras

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Exercícios Extras 
 
1. (Unifesp) Dois corpos, A e B, com massas iguais e a temperaturas tÛ = 50 °C e t½ = 10°C, são colocados em 
contato até atingirem a temperatura de equilíbrio. O calor específico de A é o triplo do de B. Se os dois corpos 
estão isolados termicamente, a temperatura de equilíbrio é 
a) 28°C. 
b) 30°C. 
c) 37°C. 
d) 40°C. 
e) 45°C. 
 
 2. (Unicamp) Para resfriar um motor de automóvel, faz-se circular água pelo mesmo. A água entra no motor a 
uma temperatura de 80°C com vazão de 0,4L/s, e sai a uma temperatura de 95°C. A água quente é resfriada a 
80°C no radiador, voltando em seguida para o motor através de um circuito fechado. 
a) Qual é a potência térmica absorvida pela água ao passar pelo motor? Considere o calor específico da água 
igual a 4200J/kg°C e sua densidade igual a 1000kg/m¤. 
b) Quando um "aditivo para radiador" é acrescentado à água, o calor específico da solução aumenta para 5250 
J/kg°C, sem mudança na sua densidade. Caso essa solução a 80°C fosse injetada no motor em lugar da água, 
e absorvesse a mesma potência térmica, qual seria a sua temperatura na saída do motor? 
 
 3. (Unicamp) As temperaturas nas grandes cidades são mais altas do que nas regiões vizinhas não povoadas, 
formando "ilhas urbanas de calor". Uma das causas desse efeito é o calor absorvido pelas superfícies escuras, 
como as ruas asfaltadas e as coberturas de prédios. A substituição de materiais escuros por materiais 
alternativos claros reduziria esse efeito. A figura mostra a temperatura do pavimento de dois estacionamentos, 
um recoberto com asfalto e o outro com um material alternativo, ao longo de um dia ensolarado. 
 
 
a) Qual curva corresponde ao asfalto? 
b) Qual é a diferença máxima de temperatura entre os dois pavimentos durante o período apresentado? 
c) O asfalto aumenta de temperatura entre 8h00 e 13h00. Em um pavimento asfaltado de 10.000 m£ e com uma 
espessura de 0,1 m, qual a quantidade de calor necessária para aquecer o asfalto nesse período? Despreze as 
perdas de calor. A densidade do asfalto é 2.300 kg/m¤ e seu calor específico C = 0,75kJ/kg°C. 
 
 
 
 4. (Pucpr) O gráfico mostra a variação da temperatura em função da quantidade de calor absorvida por duas 
substâncias A e B. 
 
 
Misturando-se essas substâncias em quantidades de massa e temperatura, respectivamente: 
A: mÛ = 500 g, tÛ = 80°C e B: m½= 400 g, t½ = 34°C, a temperatura final de equilíbrio térmico será: 
a) 64°C 
b) 54°C 
c) 50°C 
d) 74°C 
e) 40°C 
 
 5. (Pucmg) Dois corpos X e Y recebem a mesma quantidade de calor a cada minuto. Em 5 minutos, a 
temperatura do corpo X aumenta 30°C, e a temperatura do corpo Y aumenta 60°C. 
Considerando-se que não houve mudança de fase, é correto afirmar: 
a) A massa de Y é o dobro da massa de X. 
b) A capacidade térmica de X é o dobro da capacidade térmica de Y. 
c) O calor específico de X é o dobro do calor específico de Y. 
d) A massa de Y é a metade da massa de X. 
 
 6. (Unifesp) Atualmente, o laser de CO‚ tem sido muito aplicado em microcirurgias, onde o feixe luminoso é 
utilizado no lugar do bisturi de lâmina. O corte com o laser é efetuado porque o feixe provoca um rápido 
aquecimento e evaporação do tecido, que é constituído principalmente de água. Considere um corte de 2,0 cm 
de comprimento, 3,0 mm de profundidade e 0,5 mm de largura, que é aproximadamente o diâmetro do feixe. 
Sabendo que a massa específica da água é 10¤ kg/m¤, o calor específico é 4,2.10¤ J/kg.K e o calor latente de 
evaporação é 2,3.10§ J/kg, 
a) estime a quantidade de energia total consumida para fazer essa incisão, considerando que, no processo, a 
temperatura do tecido se eleva 63°C e que este é constituído exclusivamente de água. 
b) Se o corte é efetuado a uma velocidade de 3,0 cm/s, determine a potência do feixe, considerando que toda a 
energia fornecida foi gasta na incisão. 
 
 
 
 7. (Unifesp) Em dias muito quentes e secos, como os do último verão europeu, quando as temperaturas 
atingiram a marca de 40°C, nosso corpo utiliza-se da transpiração para transferir para o meio ambiente a 
energia excedente em nosso corpo. Através desse mecanismo, a temperatura de nosso corpo é regulada e 
mantida em torno de 37°C. No processo de transpiração, a água das gotas de suor sofre uma mudança de fase 
a temperatura constante, na qual passa lentamente da fase líquida para a gasosa, consumindo energia, que é 
cedida pelo nosso corpo. Se, nesse processo, uma pessoa perde energia a uma razão de 113 J/s, e se o calor 
latente de vaporização da água é de 2,26 x 10¤ J/g, a quantidade de água perdida na transpiração pelo corpo 
dessa pessoa, em 1 hora, é de 
a) 159 g. 
b) 165 g. 
c) 180 g. 
d) 200 g. 
e) 225 g. 
 
 8. (Unesp) Duas peças metálicas de massas iguais, uma de ferro e a outra de chumbo, inicialmente a 100°C, 
são colocadas em contacto térmico com um grande bloco de gelo a 0°C. Após o equilíbrio térmico das peças 
com o gelo, o calor fornecido pela peça de ferro deixa m(F) gramas de gelo fundido, enquanto que o calor 
fornecido pela peça de chumbo deixa m(C) gramas de gelo fundido. O calor específico do ferro vale 
aproximadamente 0,45 J/g.°C e o do chumbo, 0,15 J/g.°C. 
a) Qual o valor da razão m(F)/m(C)? 
b) Sabendo que m(F) = 90 g e que o calor latente de fusão do gelo vale 320 J/g, qual o valor da massa M de 
cada peça metálica? 
 
 9. (Unesp) Um recipiente de capacidade térmica desprezível e isolado termicamente contém 25 kg de água à 
temperatura de 30°C. 
a) Determine a massa de água a 65°C que se deve despejar no recipiente para se obter uma mistura em 
equilíbrio térmico à temperatura de 40°C. 
b) Se, em vez de 40°C, quiséssemos uma temperatura final de 20°C, qual seria a massa de gelo a 0°C que 
deveríamos juntar aos 25 kg de água a 30°C? 
Considere o calor específico da água igual a 4,0 J/g.°C e o calor latente de fusão do gelo igual a 320 J/g. 
 
 
 
 10. (Unesp) A figura mostra os gráficos das temperaturas em função do tempo de aquecimento, em dois 
experimentos separados, de dois sólidos, A e B, de massas iguais, que se liquefazem durante o processo. A 
taxa com que o calor é transferido no aquecimento é constante e igual nos dois casos. 
 
 
Se TÛ e T½ forem as temperaturas de fusão e LÛ e L½ os calores latentes de fusão de A e B, respectivamente, 
então 
a) TÛ > T½ e LÛ > L½. 
b) TÛ > T½ e LÛ = L½. 
c) TÛ > T½ e LÛ < L½. 
d) TÛ < T½ e LÛ > L½. 
e) TÛ < T½ e LÛ = L½. 
 
 11. (Ufc) Ao nível do mar, a água ferve a 100°C e congela a 0°C. Assinale a alternativa que indica o ponto de 
congelamento e o ponto de fervura da água, em Guaramiranga, cidade localizada a cerca de 1000 m de 
altitude. 
a) A água congela abaixo de 0°C e ferve acima de 100°C. 
b) A água congela acima de 0°C e ferve acima de 100°C. 
c) A água congela abaixo de 0°C e ferve abaixo de 100°C. 
d) A água congela acima de 0°C e ferve abaixo de 100°C. 
e) A água congela a 0°C e ferve a 100°C. 
 
 12. (Unirio) Coloca-se em um copo de bordas bastante finas e capacidade térmica desprezível uma massa m 
de água que se encontra, inicialmente, à temperatura de 20°C. Em seguida, uma massa m/2 de gelo a 0°C é 
colocada e a mistura água-gelo enche o copo completamente sem transbordar. O calor específico da água é 1,0 
cal/g°C e o calor latente de fusão do gelo é de 80 cal/g. Desprezando as trocas de calor com o ambiente, 
podemos afirmar que depois de alcançado o equilíbrio térmico, dentro do copo 
a) a água estará a 5°C. 
b) haverá água e gelo a 0°C. 
c) a água estará a 10°C. 
d) haverá apenas água a 0°C. 
e) a água estará a 13,3°C. 
 
 
 
 13. (Pucrs) Numa garrafa térmica a 20 °C, contendo água também a 20 °C, é colocado um pedaço de gelo com 
200g a 0 °C. Na situação final de equilíbrio térmico, verifica-se uma mistura de água e 100g de gelo. Sendo de 
80cal/g o calor de fusão do gelo, o calor absorvido (dagarrafa térmica e da água que nela se encontrava) pelo 
gelo e a temperatura final são, respectivamente, 
a) 1,6kcal e 20 °C 
b) 3,0kcal e 10 °C 
c) 6,0kcal e 10 °C 
d) 6,4kcal e 0 °C 
e) 8,0kcal e 0 °C 
 
 14. (Fuvest) 
 
 Um recipiente de isopor, que é um bom isolante térmico, tem em seu interior água e gelo em equilíbrio térmico. 
Num dia quente, a passagem de calor por suas paredes pode ser estimada, medindo-se a massa de gelo Q 
presente no interior do isopor, ao longo de algumas horas, como representado no gráfico. Esses dados 
permitem estimar a transferência de calor pelo isopor, como sendo, aproximadamente, de 
Calor latente de fusão do gelo ¸320 kJ/kg 
a) 0,5 kJ/h 
b) 5 kJ/h 
c) 120 kJ/h 
d) 160 kJ/h 
e) 320 kJ/h 
 
 
 
 15. (Ufmg) Júlia coloca uma esfera de cobre e uma de alumínio, ambas de mesma massa e à mesma 
temperatura, sobre um bloco de gelo. Após um certo tempo, ela observa que essas esferas permanecem em 
equilíbrio nas posições indicadas nesta figura: 
 
 
Todas as dimensões estão representadas em escala na figura. 
Sejam d(Cu) e d(Al) as densidades e c(Cu) e c(Al) os calores específicos, respectivamente, do cobre e do 
alumínio. 
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que 
a) d(Cu) < d(Al) e c(Cu) > c(Al). 
b) d(Cu) > d(Al) e c(Cu) < c(Al). 
c) d(Cu) < d(Al) e c(Cu) < c(Al). 
d) d(Cu) > d(Al) e c(Cu) > c(Al). 
 
 16. (Pucrs) As unidades das grandezas CAPACIDADE TÉRMICA e VAZÃO podem ser, respectivamente, 
a) cal/°C e cm¤/s 
b) g/cal.°C e cm¤/s 
c) °C/s e cm¤/g 
d) J/kg e kg/l 
e) J/s e kg/cm¤ 
 
 17. (Fuvest) Um cilindro de Oxigênio hospitalar (O‚), de 60 litros, contém, inicialmente, gás a uma pressão de 
100 atm e temperatura de 300 K. Quando é utilizado para a respiração de pacientes, o gás passa por um 
redutor de pressão, regulado para fornecer Oxigênio a 3 atm, nessa mesma temperatura, acoplado a um 
medidor de fluxo, que indica, para essas condições, o consumo de Oxigênio em litros/minuto. 
Assim, determine: 
a) O número N³ de mols de O‚, presentes inicialmente no cilindro. 
b) O número n de mols de O‚, consumidos em 30 
minutos de uso, com o medidor de fluxo indicando 5 litros/minuto. 
c) O intervalo de tempo t, em horas, de utilização do O‚, mantido o fluxo de 5 litros/minuto, até que a pressão 
interna no cilindro fique reduzida a 40 atm. 
NOTE E ADOTE: 
Considere o O‚ como gás ideal. 
Suponha a temperatura constante e igual a 300 K. 
A constante dos gases ideais R ¸8 x 10−£ litros.atm/K. 
 
 
 
 18. (Ufrn) O departamento de Física da UFRN possui um laboratório de pesquisa em criogenia, ciência que 
estuda a produção e manutenção de temperaturas muito baixas, contribuindo para o entendimento das 
propriedades físicas e químicas de sistemas nessas temperaturas pouco comuns. Nesse laboratório, uma 
máquina retira o gás nitrogênio do ar e o liquefaz a uma temperatura de 77,0 kelvin (K), que corresponde a -196 
graus celsius (°C). Nessa temperatura o nitrogênio é usado cotidianamente pelos departamentos de Física, 
Química e Biologia da UFRN, como também por pecuaristas no congelamento de sêmen para reprodução 
animal. 
O nitrogênio líquido, em virtude de suas características, necessita ser manuseado adequadamente, pois 
pessoas não habilitadas poderão sofrer acidentes e serem vítimas de explosões. Imagine uma pessoa 
desavisada transportando, num dia quente de verão, uma porção de nitrogênio líquido numa garrafa plástica 
fechada. Como o nitrogênio líquido tende a entrar em equilíbrio térmico com o ambiente, mudará de estado 
físico, transformando-se em um gás. A tendência desse gás é se expandir, podendo provocar uma explosão. 
Admita que 
I) o nitrogênio rapidamente se transforma em gás ideal, ou seja, obedece à equação PV = nRT. Em que R é a 
constante universal dos gases e P, V, T, n são, respectivamente: a pressão, o volume, a temperatura e o 
número de moles do gás; 
II) a pressão interna e a temperatura iniciais desse gás são, respectivamente, 2,00 x 10¦ pascal (Pa) e 78,0 K; 
III) a garrafa utilizada pode suportar uma pressão máxima de 4,00 x 10¦ Pa e o volume dessa garrafa não varia 
até que a explosão ocorra. 
Diante dessas considerações, é correto dizer que a temperatura limite (do gás nitrogênio) que a garrafa suporta 
sem explodir é 
a) 273 K. 
b) 156 K. 
c) 234 K. 
d) 128 K. 
 
 
 
 19. (Ufpe) O volume interno do cilindro de comprimento L=20 cm, mostrado na figura, é dividido em duas 
partes por um êmbolo condutor térmico, que pode se mover sem atrito. As partes da esquerda e da direita 
contêm, respectivamente, um mol e três moles, de um gás ideal. Determine a posição de equilíbrio do êmbolo 
em relação à extremidade esquerda do cilindro. 
 
 
a) 2,5 cm 
b) 5,0 cm 
c) 7,5 cm 
d) 8,3 cm 
e) 9,5 cm 
 
 20. (Puc-rio) Quando o balão do capitão Stevens começou sua ascensão, tinha, no solo, à pressão de 1 atm, 
75000 m¤ de hélio. A 22 km de altura, o volume do hélio era de 1500000 m¤. Se pudéssemos desprezar a 
variação de temperatura, a pressão (em atm) a esta altura valeria: 
a) 1/20 
b) 1/5 
c) 1/2 
d) 1 
e) 20 
 
 21. (Ufpi) Um gás ideal ocupa um volume V³ à pressão P³. O gás é então submetido a uma variação de 
pressão, mantido seu volume constante, de modo que sua energia interna atinge o dobro de seu valor inicial. A 
pressão final do gás será 
a) 1/4 P³ 
b) 1/2 P³ 
c) P³ 
d) 2 P³ 
e) 4 P³ 
 
 
 
 22. (Unifesp) Você já deve ter notado como é difícil abrir a porta de um "freezer" logo após tê-la fechado, sendo 
necessário aguardar alguns segundos para abri-la novamente. Considere um "freezer" vertical cuja porta tenha 
0,60m de largura por 1,0m de altura, volume interno de 150L e que esteja a uma temperatura interna de -18°C, 
num dia em que a temperatura externa seja de 27°C e a pressão, 1,0× 10¦N/m£ . 
 
a) Com base em conceitos físicos, explique a razão de ser difícil abrir a porta do "freezer" logo após tê-la 
fechado e por que é necessário aguardar alguns instantes para conseguir abri-la novamente. 
 
b) Suponha que você tenha aberto a porta do "freezer" por tempo suficiente para que todo o ar frio do seu 
interior fosse substituído por ar a 27°C e que, fechando a porta do "freezer", quisesse abri-la novamente logo 
em seguida. Considere que, nesse curtíssimo intervalo de tempo, a temperatura média do ar no interior do 
freezer tenha atingido -3°C. Determine a intensidade da força resultante sobre a porta do "freezer". 
 
 23. (Pucmg) A pressão do ar no interior dos pneus é recomendada pelo fabricante para a situação em que a 
borracha está fria. Quando o carro é posto em movimento, os pneus se aquecem, seus volumes têm alterações 
desprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas dos mesmos. Considere que os pneus de um veículo 
tenham sido calibrados a 17°C com uma pressão de 1,7x10¦N/m£. Após rodar por uma hora, a temperatura dos 
pneus chega a 37°C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado de: 
a) 1,8 x 10¦N/m£ 
b) 3,7 x 10¦N/m£ 
c) 7,8 x 10¥ N/m£ 
d) 8,7 x 10¦N/m£ 
 
 24. (Fuvest) Um cilindro contém uma certa massa M³ de um gás a T³ = 7°C (280 K) e pressão P³. Ele possui 
uma válvula de segurança que impede a pressão interna de alcançar valores superiores a P³. Se essa pressão 
ultrapassar P³, parte do gás é liberada para o ambiente. Ao ser aquecido até T = 77°C (350 K), a válvula do 
cilindro libera parte do gás, mantendo a pressão interna no valor P³. No final do aquecimento, a massa de gás 
que permanece no cilindro é, aproximadamente, de 
a) 1,0 M³ 
b) 0,8 M³ 
c) 0,7 M³ 
d) 0,5 M³ 
e) 0,1 M³ 
 
 
 
 25. (Ufscar) No bebedouro doméstico representado na figura, a água do garrafão virado para baixo, de boca 
aberta, não vaza para o recipiente onde ele se apóia, devido à pressão atmosférica. 
Cada vez que a torneirinha desse recipiente é aberta, há um momentâneo desequilíbriode pressões, que 
permite a saída de água do bebedouro e a entrada de ar no garrafão, mas que logo se restabelece, assim que a 
torneirinha é fechada. 
 
 
Supondo constante a pressão atmosférica, pode-se afirmar que entre duas situações de equilíbrio em que o 
nível da água no garrafão diminui, a pressão do ar nele aprisionado 
a) aumenta, porque a altura da água contida no garrafão diminui. 
b) aumenta, porque o volume do ar contido no garrafão aumenta. 
c) permanece constante, porque ela deve igualar-se sempre à pressão atmosférica externa. 
d) diminui, porque a altura da água contida no garrafão diminui. 
e) diminui, porque o volume do ar contido no garrafão aumenta. 
 
 26. (Fatec) Considere o diagrama de fases adiante, em que p representa a pressão e š a temperatura absoluta 
da substância. 
 
 
É correto afirmar que 
a) a curva TC representa a solidificação da substância. 
b) acima de šÝ o sistema é tetrafásico. 
c) gás é um estado da substância que se consegue liquefazer por compressão isotérmica. 
d) gás é um estado da substância que não pode se tornar líquido por compressão isotérmica. 
e) no diagrama está representada uma isoterma. 
 
 
 
 27. (Ufpi) Em um gás de deutério (isótopo de hidrogênio cujo núcleo contém um próton e um nêutron, £H) pode 
ocorrer a formação de hélio (‚¥ He) por fusão nuclear, quando o gás é aquecido a uma temperatura tal que a 
energia cinética média (1,5.kT) de seus átomos alcance o valor aproximado de 7,0 x 10¦ eV (1 eV = 1,6 . 10−¢ª 
J, k é a constante de Boltzmann e vale 1,4 . 10−£¤ J/K e T é a temperatura absoluta do gás). Portanto, a 
produção de hélio a partir de deutério torna-se possível quando a temperatura do deutério atingir o valor 
aproximado de: 
a) 3,2 . 10¢¢ K. 
b) 2,7 . 10¢¡ K. 
c) 5,3 . 10ª K. 
d) 4,2 . 10© K. 
e) 2,3 . 10¨ K. 
 
 28. (Ufpe) Uma caixa cúbica metálica e hermeticamente fechada, de 4,0 cm de aresta, contém gás ideal à 
temperatura de 300 K e à pressão de 1 atm. Qual a variação da força que atua em uma das paredes da caixa, 
em N, após o sistema ser aquecido para 330 K e estar em equilíbrio térmico? Despreze a dilatação térmica do 
metal. 
 
 29. (Ufmg) Um cilindro é fechado por um êmbolo que pode se mover livremente. Um gás, contido nesse 
cilindro, está sendo aquecido, como representado nesta figura: 
 
 
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que, nesse processo, 
a) a pressão do gás aumenta e o aumento da sua energia interna é menor que o calor fornecido. 
b) a pressão do gás permanece constante e o aumento da sua energia interna é igual ao calor fornecido. 
c) a pressão do gás aumenta e o aumento da sua energia interna é igual ao calor fornecido. 
d) a pressão do gás permanece constante e o aumento da sua energia interna é menor que o calor fornecido. 
 
 
 
 30. (Pucrs) Responder à questão com base nas afirmações a seguir. 
 
I. A energia trocada entre dois sistemas, unicamente devida à diferença de temperatura entre ambos, chama-se 
calor. 
II. Na transformação adiabática de um gás, sua energia interna permanece constante. 
III. A energia interna de um sistema não depende do número de partículas que o constituem. 
IV. A temperatura absoluta de um sistema depende do número de partículas que o constituem. 
 
Pela análise das afirmações, conclui-se que somente 
a) está correta a I. 
b) está correta a II. 
c) está correta a III. 
d) estão corretas a I e a III. 
e) estão corretas a II e a IV. 
 
 31. (Ufpe) Um cilindro de 20 cm£ de seção reta contém um gás ideal comprimido em seu interior por um pistão 
móvel, de massa desprezível e sem atrito. O pistão repousa a uma altura h³ = 1,0 m. A base do cilindro está em 
contato com um forno, de forma que a temperatura do gás permanece constante. Bolinhas de chumbo são 
lentamente depositadas sobre o pistão até que o mesmo atinja a altura h = 80 cm. Determine a massa de 
chumbo, em kg, que foi depositado sobre o pistão. Considere a pressão atmosférica igual a 1 atm. 
 
 
 
 32. (Pucrs) Uma certa quantidade de ar contido num cilindro com pistão é comprimida adiabaticamente, 
realizando-se um trabalho de -1,5kJ. Portanto, os valores do calor trocado com o meio externo e da variação de 
energia interna do ar nessa compressão adiabática são, respectivamente, 
a) -1,5kJ e 1,5kJ. 
b) 0,0kJ e -1,5kJ. 
c) 0,0kJ e 1,5kJ. 
d) 1,5kJ e -1,5kJ. 
e) 1,5kJ e 0,0kJ. 
 
 
 
 33. (Pucmg) A respeito do que faz um refrigerador, pode-se dizer que: 
a) produz frio. 
b) anula o calor. 
c) converte calor em frio. 
d) remove calor de uma região e o transfere a outra. 
 
 34. (Ufsc) No século XIX, o jovem engenheiro francês Nicolas L. Sadi Carnot publicou um pequeno livro - 
Reflexões sobre a potência motriz do fogo e sobre os meios adequados de desenvolvê-la - no qual descrevia e 
analisava uma máquina ideal e imaginária, que realizaria uma transformação cíclica hoje conhecida como "ciclo 
de Carnot" e de fundamental importância para a Termodinâmica. 
 
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S) a respeito do ciclo de Carnot: 
 
(01) Por ser ideal e imaginária, a máquina proposta por Carnot contraria a segunda lei da Termodinâmica. 
(02) Nenhuma máquina térmica que opere entre duas determinadas fontes, às temperaturas T e T‚, pode ter 
maior rendimento do que uma máquina de Carnot operando entre essas mesmas fontes. 
(04) Uma máquina térmica, operando segundo o ciclo de Carnot entre uma fonte quente e uma fonte fria, 
apresenta um rendimento igual a 100%, isto é, todo o calor a ela fornecido é transformado em trabalho. 
(08) O rendimento da máquina de Carnot depende apenas das temperaturas da fonte quente e da fonte fria. 
(16) O ciclo de Carnot consiste em duas transformações adiabáticas, alternadas com duas transformações 
isotérmicas. 
 
 
 
 35. (Uel) O reator utilizado na Usina Nuclear de Angra dos Reis - Angra II - é do tipo PWR (Pressurized Water 
Reactor). O sistema PWR é constituído de três circuitos: o primário, o secundário e o de água de refrigeração. 
No primeiro, a água é forçada a passar pelo núcleo do reator a pressões elevadas, 135 atm, e à temperatura de 
320°C. Devido à alta pressão, a água não entra em ebulição e, ao sair do núcleo do reator, passa por um 
segundo estágio, constituído por um sistema de troca de calor, onde se produz vapor de água que vai acionar a 
turbina que transfere movimento ao gerador de eletricidade. Na figura estão indicados os vários circuitos do 
sistema PWR. 
 
 
Considerando as trocas de calor que ocorrem em uma usina nuclear como Angra II, é correto afirmar: 
a) O calor removido do núcleo do reator é utilizado integralmente para produzir trabalho na turbina. 
b) O calor do sistema de refrigeração é transferido ao núcleo do reator através do trabalho realizado pela 
turbina. 
c) Todo o calor fornecido pelo núcleo do reator é transformado em trabalho na turbina e, por isso, o reator 
nuclear tem eficiência total. 
d) O calor do sistema de refrigeração é transferido na forma de calor ao núcleo do reator e na forma de trabalho 
à turbina. 
e) Uma parte do calor fornecido pelo núcleo do reator realiza trabalho na turbina, e outra parte é cedida ao 
sistema de refrigeração. 
 
 
 
 36. (Uel) A Usina Nuclear de Angra dos Reis - Angra II - está projetada para uma potência de 1309 MW. 
Apesar de sua complexidade tecnológica, é relativamente simples compreender o princípio de funcionamento 
de uma usina nuclear, pois ele é similar ao de uma usina térmica convencional. Sobre o assunto, considere as 
afirmativas apresentadas a seguir. 
 
I. Na usina térmica, o calor gerado pela combustão do carvão, do óleo ou do gás vaporiza a água em uma 
caldeira. Esse vapor aciona uma turbina acoplada a um gerador e este produz eletricidade. 
II. O processo de fusão nuclear utilizado em algumas usinas nucleares é semelhante ao processo da fissão 
nuclear. A diferençaentre os dois está na elevada temperatura para fundir o átomo de Urânio-235. 
III. Na usina nuclear, o calor é produzido pela fissão do átomo do Urânio-235 por um nêutron no núcleo do 
reator. 
IV. Na usina nuclear, o calor é produzido pela reação em cadeia da fusão do átomo do Urânio-235 com um 
nêutron. 
 
São corretas apenas as afirmativas: 
a) I e III. 
b) II, III e IV. 
c) I, II e IV. 
d) II e III. 
e) III e IV. 
 
 37. (Pucsp) Uma amostra de gás ideal sofre o processo termodinâmico cíclico representado no gráfico a seguir. 
 
 
Ao completar um ciclo, o trabalho, em joules, realizado pela força que o gás exerce nas paredes do recipiente é 
a) + 6 
b) + 4 
c) + 2 
d) - 4 
e) - 6 
 
 
 
 38. (Ufpr) Um gás ideal está contido no interior de um recipiente cilíndrico provido de um pistão, conforme a 
figura abaixo. Considere que, inicialmente, o gás esteja a uma pressão p, a uma temperatura T e num volume 
V. Com base nesses dados e nas leis da termodinâmica, é correto afirmar: 
 
 
( ) Em uma transformação adiabática, o gás absorve calor do meio externo. 
( ) A energia interna do gás permanece constante em uma transformação isotérmica. 
( ) Em uma expansão isobárica, a energia interna do gás diminui. 
( ) Em uma transformação isovolumétrica, a variação da energia interna do gás é igual à quantidade de calor 
que o gás troca com o meio externo. 
( ) Pode-se diminuir a pressão do gás mediante a realização de uma expansão isotérmica. 
 
 39. (Ufpe) Um mol de um gás ideal passa por transformações termodinâmicas indo do estado A para o estado 
B e, em seguida, o gás é levado ao estado C, pertencente à mesma isoterma de A. Calcule a variação da 
energia interna do gás, em joules, ocorrida quando o gás passa pela transformação completa ABC. 
 
 
 
 
 
 40. (Ufscar) O gráfico mostra um ciclo de um fascinante fenômeno cuja explicação ainda desafia a física, a 
sonoluminescência: o volume de uma bolha de gás imersa num fluido é drasticamente reduzido devido à ação 
de uma onda sonora que se propaga nesse fluido e, ao atingir seu valor mínimo, a bolha emite um "flash" de 
luz. Logo em seguida, o volume da bolha oscila ligeiramente e o ciclo recomeça. Cada ciclo dá origem a um 
"flash" de alguns picossegundos - os ciclos podem-se repetir muitas vezes, permitindo a observação do 
fenômeno durante alguns minutos. 
 
 
(Adaptado de www.dawnlink.ltd.uk/sl/report.html) 
 
a) Determine, aproximadamente, a freqüência da onda sonora que se propaga no fluido. 
b) Durante a contração de volume, a pressão interna do gás contido na bolha aumenta de 1,0 . 10¤ Pa para 2,0 . 
10© Pa, quando o volume da bolha chega a seu valor mínimo, de cerca de 1,0 . 10−¢£ m¤. Essa contração é 
adiabática ou isotérmica? Justifique.