P2_NF3120_V - Gabarito

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Física 2 - NF3120
Prova 2 - 24 de novembro de 2017
No. Seq.
Nome: -
Assinatura: Turma de teoria:
Consulta: NãoNão Calculadora: simples: Sim Sim α - numérica: NãoNão
Celular: Desligado e guardado na frente da salaDesligado e guardado na frente da sala Duração da prova: 80 min80 min
Instruções: *Responda as questões somentesomente no espaço designado. Resoluções fora desse espaçoResoluções fora desse espaço
não serão consideradasnão serão consideradas. *Mostre o raciocínio que o levou à resposta e não escreva apenas o valor
final encontrado. *Respostas desacompanhadas de suas resoluções ou resoluções confusas nãonão serão
consideradas. *Respostas sem jusificaivas plausíveis, quando solicitadas, nãonão serão consideradas.
*As unidades das grandezas devem ser indicadas corretamente em todas as respostas. *Penalização
de 0,2 pontos por ausência de unidade ou por unidade incorreta. Respostas com “[SI]” após o valor
numérico da grandeza serão consideradas incorretas. *O valor de cada item está indicado. *Se
necessário, use g = 10,0 m/sg = 10,0 m/s22.
Formulário
1. (2.0) Analise as afirmações abaixo e assinale a canetaa caneta se elas são verdadeiras ou falsas.
(c) Quando um gás recebe 400 J de calor e realiza um trabalho de 250 J, sua energia interna sofre um aumento de 150 J.
( ( XX ) Verdadeira) Verdadeira ( ) Falsa( ) Falsa
(d) É impossível construir uma máquina térmica que tenha um rendimento superior ao da Máquina de Carnot, operando entre as
mesmas temperaturas.
( ( XX ) Verdadeira) Verdadeira ( ) Falsa( ) Falsa
(e) Pode-se dizer que um refrigerador remove calor de uma região e o transfere a outra.
( ( XX ) Verdadeira) Verdadeira ( ( ) Falsa) Falsa
NOTA
1
2
3
4
5
Total
V
Termodinâmica
(b) Em uma transformação isocórica, o calor envolvido corresponde à variação da energia interna.
( ( XX ) Verdadeira) Verdadeira ( ) Falsa( ) Falsa
(a) O aumento da temperatura de um gás ideal só é possível se houver um fluxo de calor para o seu interior.
( ) Verdadeira( ) Verdadeira ( ( XX ) Falsa) Falsa
Critérios gerais: Critérios gerais: ausência de unidade ou unidade incorreta: -0,2 no item
erro de conta 50% do valor do item.
Obs: Obs: critérios sujeitos a atualização durante a correção da prova.
VERDE
2. (1.0) A temperatura de operação do filamento de tungstênio de uma lâmpada incandescente é 24524500 KK e sua emissividade é 0,350,35.
Calcule a área da superície do filamento de uma lâmpada de 151500 WW, supondo que toda energia elétrica consumida pela lâmpada seja
converida em ondas eletromagnéicas pelo filamento.
3. (2.0) Um refrigerador de Carnot absorve 38 kJ38 kJ sob a forma de calor e rejeita 50 kJ50 kJ sob a forma de calor em cada ciclo. Calcule:
(a) (0.5) O coeficiente desempenho do refrigerador 
(b) (0.5) O trabalho realizado por ciclo.
(c) (0.5) Desenhe no diagrama p-V abaixo o ciclo de Carnot indicando (i) o senido de cada processo e (ii) os processos nos quais o calor
é absorvido e rejeitado.
(d) (0.5) Sabendo que o refrigerador realiza 30 ciclos/s30 ciclos/s, determine sua potência.
V
p
0,5 se todos os valores estiverem corretos mas houver erro de conta
0,0 se somente o resultado for colocado, sem mostrar os valores 
utilizados1,0
0,5
0,5
0,5
0,5 somente com o desenho correto, sentido e calor absorvido e rejeitado
rejeitado: Qq
absorvido: Qf
(a) (1.0) Calcule o calor latente de fusão da amostra. 
(b) (1.0) Calcule o calor específico da amostra no estado sólido. 
4. (2.0) Uma amostra sólida de massa m = 0,30m = 0,3000 kgkg é colocada no estado sólido em um sistema de aquecimento que fornece calor a
uma taxa constante de 6,0 kJ/min6,0 kJ/min. O gráfico abaixo mostra a temperatura da amostra em função do tempo. 
10,0
- 10,0
2 4 6 8 10 12
20,0
t (min)
T (oC)
30,0
RASCUNHO - respostas colocadas neste espaço não serão consideradas na correção.
0,5
0,5 pela identificação correta
das informações no 
gráfico
0,5
0,5 pela identificação correta
das informações no 
gráfico
5. (3.0) Uma máquina térmica uiliza como substância de trabalho um gás ideal monotômico e realiza o ciclo descrito pelo diagrama
abaixo. O processo ABAB é isotérmico, CACA é isocórico e em BCBC a pressão varia linearmente com o volume. 
(a) (0.5) Mostre que a pressão no ponto B vale ppBB = = 4 x4 x 1010
55 PaPa.
(b) (1.0) Calcule o calor liberado pela máquina térmica em cada ciclo.
(c) (1.0) Calcule o trabalho total realizado em um ciclo.
(d) (0.5) Calcule a eficiência dessa máquina térmica.
V (x10 - 3 m3)
p (x105 Pa)
10
2
3 6
A
C
B
0,5 somente se mostrar claramente o raciocínio
0,5
0,5
0,5
0,5
Analisar pequenas variações numéricas dos resultados em função do raciocínio.
Não propagar erros de itens anteriores.
0,5