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questões dO eNeM 1Questões do Enem 1 (2009) Umidade relativa do ar é o termo usado para descrever a quantidade de vapor‑d'água contido na atmosfera. Ela é definida pela razão entre o conteúdo real de umidade de uma parcela de ar e a quantidade de umidade que a mesma parcela de ar pode armazenar na mesma temperatura e pressão quando está saturada de vapor, isto é, com 100% de umidade relativa. O gráfico representa a relação entre a umidade relativa do ar e sua temperatura ao longo de um período de 24 horas em um determinado local. Hora do dia Te m p er at u ra ( ºC ) U m id ad e re la ti va Umidade relativa Temperatura 50 % 60 % 70 % 80 % �2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Considerando‑se as informações do texto e do gráfico, conclui‑se que: a) a insolação é um fator que provoca variação da umidade relativa do ar. b) o ar vai adquirindo maior quantidade de vapor‑d'água à medida que se aquece. c) a presença de umidade relativa do ar é diretamente proporcional à temperatura do ar. d) a umidade relativa do ar indica, em termos absolutos, a quantidade de vapor de água existente na atmosfera. e) a variação da umidade do ar se verifica no verão, e não no inverno, quando as temperaturas permanecem baixas. 2 (2009) Durante uma ação de fiscalização em postos de com‑ bustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o con‑ sumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combus‑ tível compra álcool por RS| 0,50/litro, a uma temperatura de 5 °C. Para revender o líquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê‑lo, para que atinja a temperatura de 35 °C, sendo o litro de álcool revendido a RS| 1,60. Diariamente o posto com‑ pra 20 mil litros de álcool a 5 °C e os revende. Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o co‑ eficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1 ? 10–3 °C–1, despre‑ zando‑se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aqueci‑ mento do álcool após uma semana de vendas estaria entre: a) RS| 500,00 e RS| 1 000,00. d) RS| 6 000,00 e RS| 6 900,00. b) RS| 1 050,00 e RS| 1 250,00. e) RS| 7 000,00 e RS| 7 950,00. c) RS| 4 000,00 e RS| 5 000,00. 3 (2009) O Sol representa uma fonte limpa e inesgotável de ener‑ gia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquece‑ dores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho útil. Considere determinada região cuja insolação — potência solar incidente na superfície da Terra — seja de 800 watts/m2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parabólicos que chegam a dezenas de quilômetros de extensão. Nesses coletores solares parabó‑ licos, a luz refletida pela superfície parabólica espelhada é focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o óleo contido em seu interior a 400 °C. O calor desse óleo é transferido para a água, vapo‑ rizando‑a em uma caldeira. O vapor em alta pressão movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia elétrica. Considerando que a distância entre a borda inferior e a borda superior da superfície refletora tenha 6 m de largura e que focaliza no receptor os 800 watts/m2 de radiação provenientes do Sol e que o calor especí‑ fico da água é 1 cal g–1 °C–1 5 4 200 J kg–1 °C–1, então o comprimento linear do refletor parabólico necessário para elevar a temperatura de 1 m3 (equivalente a 1 t) de água de 20 °C para 100 °C, em uma hora, estará entre: a) 15 m e 21 m. d) 680 m e 710 m. b) 22 m e 30 m. e) 6 700 m e 7 150 m. c) 105 m e 125 m. 4 (2009) A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e trans‑ portados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo cíclico de funciona‑ mento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na parte interna, que o gás propor‑ ciona a troca de calor entre o in‑ terior e o exterior da geladeira. Nos processos de transformação de energia envolvidos no funciona‑ mento da geladeira: a) a expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da parte interna da geladeira. b) o calor flui de forma não espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira. c) a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor reti‑ rado da geladeira. d) a eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno. e) a energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrin‑ do‑se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia. Compartimento do congelador Compressor Válvula de expansão Disponível em: <http://home.howstuffworks.com.> Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado). Se tu p Ph ot or es ea rc he rs /L at in st oc k 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 1 14/03/11 10:23 2 Questões do Enem 5 (2009) O progresso da tecnologia introduziu diversos artefatos geradores de campos eletromagnéticos. Uma das mais empregadas invenções nessa área são os telefones celulares e smartphones. As tec‑ nologias de transmissão de celular atualmente em uso no Brasil con‑ templam dois sistemas. O primeiro deles é operado entre as frequências de 800 MHz e 900 MHz e constitui os chamados sistemas TDMA/CDMA. Já a tecnologia GSM, ocupa a frequência de 1 800 MHz. Considerando que a intensidade de transmissão e o nível de recepção “celular” sejam os mesmos para as tecnologias de transmissão TDMA/ CDMA ou GSM, se um engenheiro tiver de escolher entre as duas tec‑ nologias para obter a mesma cobertura, levando em consideração ape‑ nas o número de antenas em uma região, ele deverá escolher: a) a tecnologia GSM, pois é a que opera com ondas de maior compri‑ mento de onda. b) a tecnologia TDMA/CDMA, pois é a que apresenta Efeito Doppler mais pronunciado. c) a tecnologia GSM, pois é a que utiliza ondas que se propagam com maior velocidade. d) qualquer uma das duas, pois as diferenças nas frequências são com‑ pensadas pelas diferenças nos comprimentos de onda. e) qualquer uma das duas, pois nesse caso as intensidades decaem igualmente da mesma forma, independentemente da frequência. 6 (2009) Sabe‑se que o olho humano não consegue diferenciar componentes de cores e vê apenas a cor resultante, diferentemente do ouvido, que consegue distinguir, por exemplo, dois instrumentos diferentes tocados simultaneamente. Os raios luminosos do espectro visível, que têm comprimento de onda entre 380 nm e 780 nm, in‑ cidem na córnea, passam pelo cristalino e são projetados na retina. Na retina, encontram‑se dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, que convertem a cor e a intensidade da luz recebida em impulsos nervosos. Os cones distinguem as cores primárias: vermelho, verde e azul, e os bastonetes diferenciam apenas níveis de intensidade, sem separar comprimentos de onda. Os impulsos nervosos produzidos são enviados ao cérebro por meio do nervo óptico, para que se dê a percepção da imagem. Um indivíduo que, por alguma deficiência, não consegue captar as informações transmitidas pelos cones, perceberá um objeto branco, iluminado apenas por luz vermelha, como: a) um objeto indefinido, pois as células que captam a luz estão inativas. b) um objeto rosa, pois haverá mistura da luz vermelha com o branco do objeto. c) um objeto verde, pois o olho não consegue diferenciar componen‑ tes de cores. d) um objeto cinza, pois os bastonetes captam luminosidade, porém não diferenciam cor. e) um objetovermelho, pois a retina capta a luz refletida pelo objeto, transformando‑a em vermelho. 7 (2009) Um dos modelos usados na caracterização dos sons ouvidos pelo ser humano baseia‑se na hipótese de que ele funciona como um tubo ressonante. Neste caso, os sons externos produzem uma variação de pressão do ar no interior do canal auditivo, fazendo a membrana (tímpano) vibrar. Esse modelo pressupõe que o sistema funciona de forma equivalente à propagação de ondas sonoras em tu‑ bos com uma das extremidades fechadas pelo tímpano. As frequências que apresentam ressonância com o canal auditivo têm sua intensidade reforçada, enquanto outras podem ter sua intensidade atenuada. Tímpano Canal auditivo LTímpano Canal auditivo Considere que, no caso de ressonância, ocorra um nó sobre o tímpano e ocorra um ventre da onda na saída do canal auditivo, de comprimento L igual a 3,4 cm. Assumindo que a velocidade do som no ar (v) é igual a 340 m/s, a frequência do primeiro harmônico (frequência fundamental, n 5 1) que se formaria no canal, ou seja, a frequência mais baixa que seria reforçada por uma ressonância no canal auditivo, usando este modelo é: a) 0,025 kHz, valor que considera a frequência do primeiro harmônico como igual a nv/4L e equipara o ouvido a um tubo com ambas as extremidades abertas. b) 2,5 kHz, valor que considera a frequência do primeiro harmônico como igual a nv/4L e equipara o ouvido a um tubo com uma extre‑ midade fechada. c) 10 kHz, valor que considera a frequência do primeiro harmônico como igual a nv/L e equipara o ouvido a um tubo com ambas as extremidades fechadas. d) 2 500 kHz, valor que expressa a frequência do primeiro harmônico como igual a nv/L, aplicável ao ouvido humano. e) 10 000 kHz, valor que expressa a frequência do primeiro harmônico como igual a nv/L, aplicável ao ouvido e a tubo aberto e fechado. 8 (2009) O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condições climáticas da Terra permitem que a água sofra mudanças de fase e a compreensão dessas transformações é fundamental para se entender o ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor suficiente, algumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária para começar a subir para a atmosfera. Disponível em: <http://www.keroagua.blogspot.com.> Acesso em: 30 mar. 2009 (adaptado). A transformação mencionada no texto é a: a) fusão. c) evaporação. e) condensação. b) liquefação. d) solidificação. 9 (2009) Confirmada pelos cientistas e já sentida pela população mundial, a mudança climática global é hoje o principal desafio socio‑ ambiental a ser enfrentado pela humanidade. Mudança climática é o nome que se dá ao conjunto de alterações nas condições do clima da Terra pelo acúmulo de seis tipos de gases na atmosfera — sendo os principais o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4) — emitidos em quantidade excessiva através da queima de combustíveis (petróleo e carvão) e do uso inadequado do solo. SANTILLI, M. Mudança climática global. Almanaque Brasil Socioambiental 2008. São Paulo, 2007 (adaptado). Suponha que, ao invés de superaquecimento, o planeta sofresse uma queda de temperatura, resfriando‑se como numa era glacial, nesse caso: a) a camada de geleiras, bem como o nível do mar, diminuiria. b) as geleiras aumentariam, acarretando alterações no relevo do con‑ tinente e no nível do mar. c) o equilíbrio do clima do planeta seria reestabelecido, uma vez que ele está em processo de aquecimento. d) a fauna e a flora das regiões próximas ao círculo polar ártico e antár‑ tico nada sofreriam com a glaciação. e) os centros urbanos permaneceriam os mesmos, sem prejuízo à po‑ pulação humana e ao seu desenvolvimento. O sn i d e O liv ei ra 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 2 14/03/11 10:23 3Questões do Enem 10 (2009) A água apresenta propriedades físico‑químicas que a coloca em posição de destaque como substância essencial à vida. Den‑ tre essas, destacam‑se as propriedades térmicas biologicamente muito importantes, por exemplo, o elevado valor de calor latente de vapori‑ zação. Esse calor latente refere‑se à quantidade de calor que deve ser adicionada a um líquido em seu ponto de ebulição, por unidade de massa, para convertê‑lo em vapor na mesma temperatura, que no caso da água é igual a 540 calorias por grama. A propriedade físico‑química mencionada no texto confere à água a capacidade de: a) servir como doador de elétrons no processo de fotossíntese. b) funcionar como regulador térmico para os organismos vivos. c) agir como solvente universal nos tecidos animais e vegetais. d) transportar os íons de ferro e magnésio nos tecidos vegetais. e) funcionar como mantenedora do metabolismo nos organismos vivos. 11 (2009) A energia geotérmica tem sua origem no núcleo derretido da Terra, onde as temperaturas atingem 4 000 °C. Essa energia é primeiramente produzida pela decomposição de mate‑ riais radiativos dentro do planeta. Em fontes geotérmicas, a água, apri‑ sionada em um reservatório subterrâneo, é aquecida pelas rochas ao redor e fica submetida a altas pressões, podendo atingir temperaturas de até 370 °C sem entrar em ebulição. Ao ser liberada na superfície, à pressão ambiente, ela se vaporiza e se resfria, formando fontes ou gêi‑ seres. O vapor de poços geotérmicos é separado da água e é utilizado no funcionamento de turbinas para gerar eletricidade. A água quente pode ser utilizada para aquecimento direto ou em usi‑ nas de dessalinização. HINRICHS, R.A.;KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado). Sob o aspecto da conversão de energia, as usinas geotérmicas: a) funcionam com base na conversão de energia potencial gravitacio‑ nal em energia térmica. b) transformam inicialmente a energia solar em energia cinética e, de‑ pois, em energia térmica. c) podem aproveitar a energia química transformada em térmica no processo de dessalinização. d) assemelham‑se às usinas nucleares no que diz respeito à conversão de energia térmica em cinética e, depois, em elétrica. e) utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes os riscos decorrentes de ambas. 12 (2009) A ultrassonografia, também chamada de ecografia, é uma técnica de geração de imagens muito utilizada em medicina. Ela se baseia na reflexão que ocorre quando um pulso de ultrassom, emi‑ tido pelo aparelho colocado em contato com a pele, atravessa a super‑ fície que separa um órgão do outro, produzindo ecos que podem ser captados de volta pelo aparelho. Para a observação de detalhes no interior do corpo, os pulsos sonoros emitidos têm frequências altíssi‑ mas, de até 30 MHz, ou seja, 30 milhões de oscilações a cada segundo. A determinação de distâncias entre órgãos do corpo humano feita com esse aparelho fundamenta‑se em duas variáveis imprescindíveis: a) a intensidade do som produzido pelo aparelho e a frequência desses sons. b) a quantidade de luz usada para gerar as imagens no aparelho e a velocidade do som nos tecidos. c) a quantidade de pulsos emitidos pelo aparelho a cada segundo e a frequência dos sons emitidos pelo aparelho. d) a velocidade do som no interior dos tecidos e o tempo entre os ecos produzidos pelas superfícies dos órgãos. e) o tempo entre os ecos produzidos pelos órgãos e a quantidade de pulsos emitidos a cada segundo pelo aparelho. 13 (2009) Além de ser capaz de gerar eletricidade, a energia solar é usada para muitas outras finalidades. A figura a seguir mostra o uso da energia solar para dessalinizar a água. Nela, um tanque contendo água salgada é coberto por um plástico transparente e tem a sua parte central abaixada pelo peso de uma pedra, sob a qual se coloca um reci‑ piente (copo). A água evaporadase condensa no plástico e escorre até o ponto mais baixo, caindo dentro do copo. Cobertura de plástico Pedra Tira de borracha Água salgada Copo HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado). Nesse processo, a energia solar cedida à água salgada: a) fica retida na água doce que cai no copo, tornando‑a, assim, alta‑ mente energizada. b) fica armazenada na forma de energia potencial gravitacional conti‑ da na água doce. c) é usada para provocar a reação química que transforma a água sal‑ gada em água doce. d) é cedida ao ambiente externo através do plástico, onde ocorre a condensação do vapor. e) é reemitida como calor para fora do tanque, no processo de evapo‑ ração da água salgada. 14 (2009) De maneira geral, se a temperatura de um líquido comum aumenta, ele sofre dilatação. O mesmo não ocorre com a água, se ela estiver a uma temperatura próxima a de seu ponto de congelamento. O gráfico mostra como o volume específico (inverso da densidade) da água varia em função da temperatura, com uma aproximação na região entre 0 °C e 10 °C, ou seja, nas proximidades do ponto de con‑ gelamento da água. 0 1,01 1,01 1,02 (a) 1,03 1,04 1,05 20 40V o lu m e es p ec íf ic o ( cm 3 / g ) 60 80 100 0 1,00000 1,00010 1,00020 (b) 2 4 Temperatura (ºC) V o lu m e es p ec íf ic o ( cm 3 / g ) 6 8 10 Temperatura (ºC) A partir do gráfico, é correto concluir que o volume ocupado por certa massa de água: a) diminui em menos de 3% ao se resfriar de 100 °C a 0 °C. b) aumenta em mais de 0,4% ao se resfriar de 4 °C a 0 °C. c) diminui em menos de 0,04% ao se aquecer de 0 °C a 4 °C. d) aumenta em mais de 4% ao se aquecer de 4 °C a 9 °C. e) aumenta em menos de 3% ao se aquecer de 0 °C a 100 °C. Se tu p HALLIDAY,D.; RESNICK, R. Fundamentos de Física: Gravitação, ondas e termodinâmica. V. 2. Rio de Janeiro: LTC, 1991. 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 3 14/03/11 10:23 4 Questões do Enem 15 (2009) A Constelação Vulpécula (Raposa) encontra‑se a 63 anos‑ ‑luz da Terra, fora do sistema solar. Ali, o planeta gigante HD 189733b, 15% maior que Júpiter, concentra vapor‑d'água na atmosfera. A tem‑ peratura do vapor atinge 900 graus Celsius. “A água sempre está lá, de alguma forma, mas às vezes é possível que seja escondida por outros tipos de nuvens”, afirmaram os astrônomos do Spitzer Science Center (SSC), com sede em Pasadena, Califórnia, responsável pela descoberta. A água foi detectada pelo espectrógrafo infravermelho, um aparelho do telescópio espacial Spitzer. Correio Braziliense, 11 dez. 2008 (adaptado). De acordo com o texto, o planeta concentra vapor‑d'água em sua at‑ mosfera a 900 graus Celsius. Sobre a vaporização infere‑se que: a) se há vapor‑d'água no planeta, é certo que existe água no estado líquido também. b) a temperatura de ebulição da água independe da pressão, em um lo‑ cal elevado ou ao nível do mar, ela ferve sempre a 100 graus Celsius. c) o calor de vaporização da água é o calor necessário para fazer 1 kg de água líquida se transformar em 1 kg de vapor‑d'água a 100 graus Celsius. d) um líquido pode ser superaquecido acima de sua temperatura de ebulição normal, mas de forma nenhuma nesse líquido haverá for‑ mação de bolhas. e) a água em uma panela pode atingir a temperatura de ebulição em alguns minutos, e é necessário muito menos tempo para fazer a água vaporizar completamente. 16 (2009) Em grandes metrópoles, devido a mudanças na superfície terrestre — asfalto e concreto em excesso, por exemplo —, formam‑se ilhas de calor. A resposta da atmosfera a esse fenômeno é a precipita‑ ção convectiva. Isso explica a violência das chuvas em São Paulo, onde as ilhas de calor chegam a ter 2 a 3 graus centígrados de diferença em relação ao seu entorno. Revista Terra da Gente, ano 5, n. 60, abr. 2009 (adaptado). As características físicas, tanto do material como da estrutura projetada de uma edificação, são a base para compreensão de resposta daquela tecnologia construtiva em termos de conforto ambiental. Nas mesmas condições ambientais (temperatura, umidade e pressão), uma quadra terá melhor conforto térmico se: a) pavimentada com material de baixo calor específico, pois quanto menor o calor específico de determinado material, menor será a va‑ riação térmica sofrida pelo mesmo ao receber determinada quanti‑ dade de calor. b) pavimentada com material de baixa capacidade térmica, pois quan‑ to menor a capacidade térmica de determinada estrutura, menor será a variação térmica sofrida por ela ao receber determinada quantidade de calor. c) pavimentada com material de alta capacidade térmica, pois quanto maior a capacidade térmica de determinada estrutura, menor será a variação térmica sofrida por ela ao receber determinada quanti‑ dade de calor. d) possuir um sistema de vaporização, pois ambientes mais úmidos permitem uma mudança de temperatura lenta, já que o vapor‑ ‑d’água possui a capacidade de armazenar calor sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo calor específico da água (em relação à madeira, por exemplo). e) possuir um sistema de sucção do vapor‑d’água, pois ambientes mais secos permitem uma mudança de temperatura lenta, já que o vapor‑d’água possui a capacidade de armazenar calor sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo calor específico da água (em relação à madeira, por exemplo). 17 (2009) Os radares comuns transmitem micro‑ondas que refle‑ tem na água, gelo e outras partículas na atmosfera. Podem, assim, indicar apenas o tamanho e a distância das partículas, tais como gotas de chuva. O radar Doppler, além disso, é capaz de re‑ gistrar a velocidade e a direção na qual as partículas se movimentam, fornecendo um quadro do fluxo de ventos em diferentes elevações. Nos Estados Unidos, a Nexrad, uma rede de 158 radares Doppler, mon‑ tada na década de 1990 pela Diretoria Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), permite que o Serviço Meteorológico Nacional (NWS) emita alertas sobre situações do tempo potencialmente perigosas com um grau de certeza muito maior. O pulso da onda do radar ao atingir uma gota de chuva, devolve uma pequena parte de sua energia numa onda de retorno, que chega ao disco do radar antes que ele emita a onda seguinte. Os radares da Nexrad trans‑ mitem entre 860 a 1300 pulsos por segundo, na frequência de 3000 MHz. FISCHETTI, M. Radar meteorológico: sinta o vento. Scientific American Brasil. no 08. São Paulo: jan. 2003. No radar Doppler, a diferença entre as frequências emitidas e recebidas pelo radar é dada por f 5 2ur ___ c f0, onde ur é a velocidade relativa entre a fonte e o receptor, c 5 3,0 ? 108 m/s é a velocidade da onda eletro‑ magnética, e f0 é a frequência emitida pela fonte. Qual é a velocidade, em km/h, de uma chuva, para a qual se registra no radar Doppler uma diferença de frequência de 300 Hz? a) 1,5 km/h. c) 15 km/h. e) 108 km/h. b) 5,4 km/h. d) 54 km/h. 18 (2007) Explosões solares emitem radiações eletromagnéticas muito intensas e ejetam, para o espaço, partículas carregadas de alta energia, o que provoca efeitos danosos na Terra. O gráfico abaixo mos‑ tra o tempo transcorrido desde a primeira detecção de uma explosão solar até a chegada dos diferentes tipos de perturbação e seus respec‑ tivos efeitos na Terra. Escala de tempo das perturbações solares e seus efeitos Efeito: primeiras alterações na ionosfera Perturbação Perturbação Efeito: interferência de rádio Efeito: alteração na ionosfera polar Perturbação Perturbação Efeito: tempestade magnética 10 horas10 minutos 10 dias1 dia1 hora1 minuto Raios X Ondas de rádio Partículas de alta energia Plasma solar Pe rt u rb aç ão Disponível em: <www.sec.noaa.gov>(com adaptações). Considerando‑se o gráfico, é correto afirmar que a perturbação por on‑ das de rádio geradas emuma explosão solar: a) dura mais que uma tempestade magnética. b) chega à Terra dez dias antes do plasma solar. c) chega à Terra depois da perturbação por raios X. d) tem duração maior que a da perturbação por raios X. e) tem duração semelhante à da chegada à Terra de partículas de alta energia. 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 4 14/03/11 10:23 5Questões do Enem Considerando as informações do jornal, é possível afirmar que o terre‑ no anunciado é o: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 22 (2000) A figura abaixo mostra um eclipse solar no instante em que é fotografado em cinco diferentes pontos do planeta. V IV III II I SOL Três dessas fotografias estão reproduzidas abaixo. As fotos poderiam corresponder, respectivamente, aos pontos: a) III, V e II. b) II, III e V. c) II, IV e III. d) I, II e III. d) I, II e III. e) I, II e V. 23 (1998) A sombra de uma pessoa que tem 1,80 m de altura mede 60 cm. No mesmo momento, a seu lado, a sombra projetada de um pos‑ te mede 2,00 m. Se, mais tarde, a sombra do poste diminuiu 50 cm, a sombra da pessoa passou a medir: a) 30 cm. b) 45 cm. c) 50 cm. d) 80 cm. e) 90 cm. 24 (2001) A refrigeração e o congelamento de alimentos são res‑ ponsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser toma‑ dos alguns cuidados operacionais: I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador. III. Limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente. Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, a) a operação I. d) as operações I e III b) a operação II. e) as operações II e III. c) as operações I e II. 19 (2002) Os níveis de irradiância ultravioleta efetiva (IUV) indicam o risco de exposição ao Sol para pessoas de pele do tipo II, pele de pigmen‑ tação clara. O tempo de exposição segura (TES) corresponde ao tempo de exposição aos raios solares sem que ocorram queimaduras de pele. A tabela mostra a correlação entre riscos de exposição, IUV e TES. Riscos de exposição IUV TES (em minutos) Baixo 0 a 2 Máximo 60 Médio 3 a 5 30 a 60 Alto 6 a 8 20 a 30 Extremo Acima de 8 Máximo 20 Uma das maneiras de se proteger contra queimaduras provocadas pela radiação ultravioleta é o uso dos cremes protetores solares, cujo Fator de Proteção Solar (FPS) é calculado da seguinte maneira: FPS 5 TPP ____ TPD TPP 5 tempo de exposição mínima para produção de vermelhidão na pele protegida (em minutos). TPD 5 tempo de exposição mínima para produção de vermelhidão na pele desprotegida (em minutos). O FPS mínimo que uma pessoa de pele tipo II necessita para evitar queimaduras ao se expor ao Sol, considerando TPP o intervalo das 12:00 às 14:00 h, num dia em que a irradiância efetiva é maior que 8, de acordo com os dados fornecidos, é: a) 5. b) 6. c) 8. d) 10. e) 20. 20 (2006) No Brasil, verifica‑se que a Lua, quando está na fase cheia, nasce por volta das 18 horas e se põe por volta das 6 horas. Na fase nova, ocorre o inverso: a Lua nasce às 6 horas e se põe às 18 horas, aproximadamente. Nas fases crescente e minguante, ela nasce e se põe em horários intermediários. Sendo assim, a Lua na fase ilustrada na fi‑ gura ao lado poderá ser observada no ponto mais alto de sua trajetória no céu por volta de: a) meia‑noite. b) três horas da madrugada. c) nove horas da manhã. d) meio‑dia. e) seis horas da tarde. 21 (2004) Um leitor encontra o seguinte anúncio entre os classifi‑ cados de um jornal: VILA DAS FLORES Vende-se terreno plano medindo 200 m2. Frente voltada para o sol no período da manhã. Fácil acesso. (443) 0677-0032 Interessado no terreno, o leitor vai ao endereço indicado e, lá chegan‑ do, observa um painel com a planta a seguir, onde estavam destacados os terrenos ainda não vendidos, numerados de I a V: Rua dos Cravos Rua das Hortências IV III N V 0 10 20 m III Ru a da s Ro sa s R u a d o s Ja sm in s Ru a da s M ar ga ri da s Se tu p Se tu p La rry L an do lfi /S PL /L at in St oc k 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 5 14/03/11 10:23 6 Questões do Enem 25 (2000) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento so‑ lar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo. Co le to r Vidro Placa escura Reservatório de água quente Reservatório de água fria Água quente para o consumo Radiação solar Fonte: adaptado de PALZ, Wolfgang. Energia solar e fontes alternativas. São Paulo: Hemus, 1981. São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. o reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor. II. a cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III. a placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência. Dentre as afirmações acima, pode‑se dizer que, apenas está(ão) correta(s): a) I. c) II. e) II e III. b) I e II. d) I e III. 26 (2002) Numa área de praia, a brisa marítima é uma consequência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamen‑ to do ar da superfície que está mais fria (mar). Menor pressão Brisa marítima Menor temperatura Maior temperatura À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia. Brisa terrestre Se tu p Se tu p Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira: a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia. c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve‑se na água; forma‑se, as‑ sim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente. d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pres‑ são que atrai massas de ar continental. e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar. 27 (2007) O uso mais popular de energia solar está associado ao fornecimento de água quente para fins domésticos. Na figura abaixo, é ilustrado um aquecedor de água constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa termicamente isolada e com cobertura de vidro, os quais absorvem energia solar. Camada refletida Tanques pintados de preto Vidraças duplas Água quente Água fria Y X HINDRICH, R.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. 3. ed. São Paulo: Pioneira Thompson Learning 2004. p. 529 (com adaptações). Nesse sistema de aquecimento: a) os tanques, por serem de cor preta, são maus absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia. b) a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e reduz a perda de energia térmica utilizada para o aquecimento. c) a água circula devido à variação de energia luminosa existente entre os pontos X e Y. d) a camadarefletiva tem como função armazenar energia luminosa. e) o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se mantenha constante a temperatura no interior da caixa. 28 (1999) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas conven‑ cionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve‑se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é ne‑ cessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo. Se tu p Se tu p 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 6 14/03/11 10:23 7Questões do Enem 0 0 1 2 3 Pr es sã o ( at m ) Temperatura (ºC) DIAGRAMA DE FASE DA ÁGUA 4 5 20 40 LÍQUIDO VAPOR 60 80 100 120 140160 Vapor Válvula de segurança Líquido A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve: a) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa. b) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local. c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela. d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula. e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns. 29 (2003) Nos últimos anos, o gás natural (GNV: gás natural veicu‑ lar) vem sendo utilizado pela frota de veículos nacional, por ser viável economicamente e menos agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro compara algumas características do gás natural e da gasolina em condições ambiente. Densidade (kg/m3) Poder calorífico (kJ /kg) GNV 0,8 50 200 Gasolina 738 46 900 Apesar das vantagens no uso de GNV, sua utilização implica algumas adaptações técnicas, pois, em condições ambiente, o volume de com‑ bustível necessário, em relação ao de gasolina, para produzir a mesma energia, seria: a) muito maior, o que requer um motor muito mais potente. b) muito maior, o que requer que ele seja armazenado a alta pressão. c) igual, mas sua potência será muito menor. d) muito menor, o que o torna o veículo menos eficiente. e) muito menor, o que facilita sua dispersão para a atmosfera. 30 (1999) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento: a) será maior porque a panela “esfria”. b) será menor, pois diminui a perda de água. c) será maior, pois a pressão diminui. d) será maior, pois a evaporação diminui. e) não será alterado, pois a temperatura não varia. 31 (1998) A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em di‑ ferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor‑d'água em função da temperatura. Altitude (km) Pressão atmosférica (mm Hg) 0 760 1 600 2 480 4 300 6 170 18 120 10 100 0 0 100 200 300 Pr es sã o d e va p o r d a ág u a em m m H g Temperatura 400 500 600 700 800 20 40 60 80 100 120 Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados, sobre as seguintes cidades: Natal (RN) nível do mar. Campos do Jordão (SP) altitude 1 628 m. Pico da Neblina (RR) altitude 3 014 m. A temperatura de ebulição será: a) maior em Campos do Jordão. b) menor em Natal. c) menor no Pico da Neblina. d) igual em Campos do Jordão e Natal. e) não dependerá da altitude. 32 (2000) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasi‑ lhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque: a) o barro isola a água do ambiente, mantendo‑a sempre a uma tem‑ peratura menor que a dele, como se fosse isopor. b) o barro tem poder de “gelar” a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor. c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas. d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro. e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água. 33 (2000) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá‑las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem‑se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que: a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata. b) a lata está de fato menos fria que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumínio. c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve‑se à diferença nos calores específicos. Se tu p 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 7 14/03/11 10:23 8 Questões do Enem d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro. e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio. 34 (1999) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da tempe‑ ratura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos: I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível. II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Destas considerações, somente: a) I é correta. d) I e II são corretas. b) II é correta. e) II e III são corretas. c) III é correta. 35 (2003) O setor de transporte, que concentra uma grande parce‑ la da demanda de energia no país, continuamente busca alternativas de combustíveis. Investigando alternativas ao óleo diesel, alguns especialistas apontam para o uso do óleo de girassol, menos poluente e de fonte renovável, ainda em fase experimental. Foi constatado que um trator pode rodar, nas mesmas condições, mais tempo com um litro de óleo de girassol que com um litro de óleo diesel. Essa constatação significaria, portanto, que usando óleo de girassol: a) o consumo por km seria maior do que com óleo diesel. b) as velocidades atingidas seriam maiores do que com óleo diesel. c) o combustível do tanque acabaria em menos tempo do que com óleo diesel. d) a potência desenvolvida, pelo motor, em uma hora, seria menor do que com óleo diesel. e) a energia liberada por um litro desse combustível seria maior do que por um de óleo diesel. 36 (2003) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de biomassa, cuja energia é convertida em mo‑ vimento de veículos. Para esses combustíveis, a transformação de ener‑ gia química em energia mecânica acontece: a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor. b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo. c)na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho. d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás. e) na carburação, com a difusão do combustível no ar. 37 (2004) Já são comercializados no Brasil veículos com motores que podem funcionar com o chamado combustível flexível, ou seja, com gasolina ou álcool em qualquer proporção. Uma orientação prática para o abastecimento mais econômico é que o motorista multiplique o preço do litro da gasolina por 0,7 e compare o resultado com o preço do litro de álcool. Se for maior, deve optar pelo álcool. A razão dessa orien‑ tação deve‑se ao fato de que, em média, se com um certo volume de álcool o veículo roda dez quilômetros, com igual volume de gasolina rodaria cerca de: a) 7 km. c) 14 km. e) 20 km. b) 10 km. d) 17 km. 38 (2003) “Águas de março definem se falta luz este ano.” Esse foi o título de uma reportagem em jornal de circulação nacional, pouco antes do início do racionamento do consumo de energia elétrica, em 2001. No Brasil, a relação entre a produção de eletricidade e a utilização de recursos hídricos, estabelecida nessa manchete, se justifica porque: a) a geração de eletricidade nas usinas hidrelétricas exige a manuten‑ ção de um dado fluxo de água nas barragens. b) o sistema de tratamento da água e sua distribuição consomem grande quantidade de energia elétrica. c) a geração de eletricidade nas usinas termelétricas utiliza grande volume de água para refrigeração. d) o consumo de água e de energia elétrica utilizadas na indústria compete com o da agricultura. e) é grande o uso de chuveiros elétricos, cuja operação implica abun‑ dante consumo de água. 39 (2009) A eficiência de um processo de conversão de energia, definida como sendo a razão entre a quantidade de energia ou traba‑ lho útil e a quantidade de energia que entra no processo, é sempre menor que 100% devido a limitações impostas por leis físicas. A tabela a seguir, mostra a eficiência global de vários processos de conversão. EFICIÊNCIA DE ALGUNS SISTEMAS DE CONVERSÃO DE ENERGIA Sistema Eficiência Geradores elétricos 70 – 99% Motor elétrico 50 – 95% Fornalha a gás 70 – 95% Termelétrica a carvão 30 – 40% Usina nuclear 30 – 35% Lâmpada fluorescente 20% Lâmpada incandescente 5% Célula solar 5 – 28% HINRICHS, R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado). Se essas limitações não existissem, os sistemas mostrados na tabela que mais se beneficiariam de investimentos em pesquisa para terem suas eficiências aumentadas seriam aqueles que envolvem as transfor‑ mações de energia: a) mecânica — energia elétrica. b) nuclear — energia elétrica. c) química — energia elétrica. d) química — energia térmica. e) radiante — energia elétrica. 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 8 14/03/11 10:23 40 (2007) A pele humana é sensível à radiação solar, e essa sensibilidade depende das características da pele. Os filtros solares são produtos que podem ser aplicados sobre a pele para protegê‑la da radiação solar. A eficácia dos filtros solares é definida pelo fator de proteção solar (FPS), que indica quantas vezes o tempo de exposição ao sol, sem o risco de vermelhidão, pode ser aumentado com o uso do protetor solar. A tabela seguinte reúne informações encontradas em rótulos de filtros solares. Sensibilidade Tipo de pele e outras características Proteção recomendada FPS recomendado Proteção a queimaduras extremamente sensível branca, olhos e cabelos claros muito alta FPS > 20 muito alta muito sensível branca, olhos e cabelos próximos do claro alta 12 < FPS , 20 alta sensível morena ou amarela moderada 6 < FPS , 12 moderada pouco sensível negra baixa 2 < FPS , 6 baixa Proteste, ano V, n. 55, fev. 2007 (com adaptações). As informações acima permitem afirmar que: a) as pessoas de pele muito sensível, ao usarem filtro solar, estarão isentas do risco de queimaduras. b) o uso de filtro solar é recomendado para todos os tipos de pele exposta à radiação solar. c) as pessoas de pele sensível devem expor‑se 6 minutos ao sol antes de aplicarem o filtro solar. d) pessoas de pele amarela, usando ou não filtro solar, devem expor‑se ao sol por menos tempo que pessoas de pele morena. e) o período recomendado para que pessoas de pele negra se exponham ao sol é de 2 a 6 horas diárias. 41 (2007) Uma família de europeus escolheu as praias do Nordeste para uma temporada de férias. Fazem parte da família um garoto de 4 anos de idade, que se recupera de icterícia, e um bebê de 1 ano de idade, ambos loiros de olhos azuis. Os pais concordam que os meninos devem usar chapéu durante os passeios na praia. Entretanto, divergem quanto ao uso do filtro solar. Na opinião do pai, o bebê deve usar filtro solar com FPS > 20 e o seu irmão não deve usar filtro algum porque precisa tomar sol para se fortalecer. A mãe opina que os dois meninos devem usar filtro solar com FPS > 20. Na situação apresentada, comparada à opinião da mãe, a opinião do pai é: a) correta, porque ele sugere que a família use chapéu durante todo o passeio na praia. b) correta, porque o bebê loiro de olhos azuis tem a pele mais sensível que a de seu irmão. c) correta, porque o filtro solar com FPS > 20 bloqueia o efeito benéfico do sol na recuperação da icterícia. d) incorreta, porque o uso do filtro solar com FPS > 20, com eficiência moderada, evita queimaduras na pele. e) incorreta, porque é recomendado que pessoas com olhos e cabelos claros usem filtro solar com FPS > 20. 42 (2008) O diagrama abaixo representa, de forma esquemática e simplificada, a distribuição da energia proveniente do Sol sobre a atmosfera e a superfície terrestre. Na área delimitada pela linha tracejada, são destacados alguns processos envolvidos no fluxo de energia na atmosfera. Com base no diagrama acima, conclui‑se que: a) a maior parte da radiação incidente sobre o planeta fica retida na atmosfera. b) a quantidade de energia refletida pelo ar, pelas nuvens e pelo solo é superior à absorvida pela superfície. c) a atmosfera absorve 70% da radiação solar incidente sobre a Terra. d) mais da metade da radiação solar que é absorvida diretamente pelo solo é devolvida para a atmosfera. e) a quantidade de radiação emitida para o espaço pela atmosfera é menor que a irradiada para o espaço pela superfície. 43 (2008) A chuva é o fenômeno natural responsável pela manutenção dos níveis adequados de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas. Esse fenômeno, assim como todo o ciclo hidrológico, depende muito da energia solar. Dos processos numerados no diagrama, aquele que se rela‑ ciona mais diretamente com o nível dos reservatórios de usinas hidrelétricas é o de número: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 9Questões do Enem Energia refletida pela superfície, pelas nuvens e pelo ar 30% Energia irradiada para o espaço pela atmosfera 64% Radiação solar absorvida diretamente pela atmosfera 20% Radiação absorvida pela água e pelo CO2 na atmosfera 14% Energia carregada para cima pela convecção 6% Energia carregada para cima na formação de vapor-d’água 24% Energia irradiada para o espaço pela superfície 6% Radiação solar incidente 100% I II III IV V 50%Superfície Atmosfera SERWAY, Raymond A.; JEWETT JR., John W. Princípios de Física, v. 2, fig. 18.12 (com adaptações). Se tu p 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 9 14/03/11 10:23 1 (UFMA) Nas comemorações dos 42 anos da UFMA, um estudan‑ te usa uma camiseta que, observada à luz do sol, apresenta‑se amarela, tendo impressa no peito a palavra UFMA‑42 em letras vermelhas. À noi‑ te, em um recinto iluminado apenas com luz monocromática vermelha, essa camiseta será vista como: a) preta com letras vermelhas. b) amarela com letras pretas. c) vermelha com letras amarelas. d) preta com letras amarelas. e) amarela com letras vermelhas. 2 (Fadom‑MG)Ao entrar em uma grande loja, uma garota ca‑ minha em direção perpendicular a um espelho plano que se encon‑ tra no fundo da loja. Sabendo que a garota caminha com velocidade constante de 0,8 m/s, é correto afirmar que ela: a) se afasta da sua imagem com velocidade de 1,6 m/s. b) se aproxima da sua imagem com velocidade de 1,6 m/s. c) se aproxima da sua imagem com velocidade de 0,4 m/s. d) mantém uma distância sempre constante de sua imagem. 3 Quando um objeto é refletido em um espelho plano, sua ima‑ gem é: a) real. c) aumentada. b) invertida. d) enantiomorfa. 4 (UFRN) A bela Afrodite adora maquiar‑se. Entretanto, não está satisfeita com o espelho plano que há em seu quarto, pois gostaria de se ver bem maior para poder maquiar‑se mais adequadamente. Com essa ideia, ela procurou você, que é um fabricante de espelhos, e encomendou um espelho em que pudesse ver‑se com o triplo do tamanho da imagem do espelho plano. Para as finalidades pretendidas pela jovem: a) determine se o espelho deve ser côncavo ou convexo, bem como onde Afrodite deve se posicionar em relação ao vértice (V), ao foco (F) e ao centro (C) do espelho (Faça um diagrama representando a formação da imagem, conforme o desejo de Afrodite.); b) calcule o raio de curvatura do espelho, considerando a informação de que Afrodite costuma ficar a 50 cm do referido espelho. 5 (U. E. Santa Cruz‑BA) O telescópio Vista (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) acaba de receber seu espelho principal, que permitirá que ele se tor‑ ne o mais rápido telescópio a varrer os céus, capturando imagens. O espelho, com 4,1 metros de diâmetro, bateu um recorde de precisão de curvatura — ele é o espelho de grande dimensão mais fortemente curvado e mais precisamente polido —, apresentando desvios de uma superfície perfeita de apenas 30 nanômetros. Inovação, 2008. Considerando‑se o espelho principal do telescópio Vista um espelho esférico gaussiano, a imagem de uma estrela capturada pelo telescópio seria formada no eixo principal do espelho, a uma distância do vértice, em metros, aproximadamente igual a: a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0 6 (UFBA) A medida da velocidade da luz, durante muitos séculos, intrigou as pessoas. A figura mostra um diagrama de um procedimento usado por Albert Michelson, físico naturalizado estadunidense nascido na antiga Prússia. Um prisma octogonal regular com faces espelhadas é colocado no caminho óptico de um raio de luz. A luz é refletida na face A do prisma e caminha cerca de 36,0 km atingindo o espelho, no qual é no‑ vamente refletida, retornando em direção ao prisma espelhado em que sofre uma terceira reflexão na face C e é finalmente detectada na luneta. O procedimento de Michelson consiste em girar o prisma de modo que, quando o pulso de luz retornar, encontre a face B exatamente no lugar da face C. A B C Espelho Feixe de luz Prisma espelhado 36 km Luneta Considerando que a velocidade da luz é igual a 3,0 ⋅ 105 km/s e que a aresta do prisma é muito menor que a distância entre o prisma e o espelho, calcule: a) o tempo que um pulso de luz gasta para percorrer, ida e volta, a distância do prisma espelhado até o espelho; b) a frequência de giro do prisma de modo que a face B esteja na posi‑ ção da face C, quando o pulso de luz retornar. 7 (Uespi) A figura a seguir ilustra a refração de um feixe de luz monocromática de um meio A, com índice de refração igual a 1, para um meio B, cujo índice de refração é igual a: Meio B Meio A 30° 60° Dados: sen 30° = cos 60° = 1 __ 2 ; cos 30° = sen 60° = 3 ___ 2 a) 1 __ 3 1 __ 2 b) 1 __ 2 c) 1 d) 3 1 __ 2 e) 2 8 (U. F. Lavras‑MG) Um prisma na forma de um triângulo isósceles, imerso no ar, é feito de um material transparente. Um raio de luz incide perpendicularmente sobre uma das faces do prisma, como indica a figura a seguir. Ar Prisma 10 Exercícios Complementares exercíciOs cOMpleMeNtares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 10 14/03/11 10:23 Sendo 45° o ângulo crítico para esse prisma, sen 45° = 2 2 , índice de re‑ fração do ar nar = 1, pode‑se afirmar que o índice de refração do material de que é feito o prisma vale: a) 2 2 c) 3 2 e) 2 b) 2 3 d) 2 2 9 (UFAC, adaptada) Na figura a seguir, é mostrado a propagação de um feixe de luz (a) que incide sobre uma placa transparente de faces paralelas. Como consequência dessa incidência, são originados outros feixes denominados b, c, d, e e f. (a) (f ) (e) (d )(b) P (c) Adaptado de ALONSO, M., FINN, E. Física: Campos y ondas. México: Addison‑Wesley Iberoamericana, 1985, p. 810. Analise as seguintes afirmações e julgue‑as (V ou F): I. Os raios a e c são paralelos. II. Os raios f e e não são paralelos. III. Os raios f e e são paralelos. IV. Os raios a e c não são paralelos. V. Os raios b e d são simétricos em relação a um eixo perpendicular à face inferior que passa pelo ponto P. 10 (UFPI) Um estudante de física, ao observar o planeta Vênus, com uma lente convergente, verificou que a imagem era formada a 10 cm da lente. No laboratório, o estudante usou a mesma lente e observou um objeto localizado a 40 cm da lente. A posição e a na‑ tureza da imagem vista pelo estudante no laboratório estão dadas, corretamente, em: a) –13,3 cm, real, menor e invertida. b) +13,3 cm, real, menor e invertida. c) +13,3 cm, real, menor e direita. d) –10,3 cm, real, maior e direita. e) +10,3 cm, real, maior e direita. 11 (UEPA) Os jacarés, ao emergirem das águas, precisam ajustar sua visão ao novo ambiente com índice de refração diferente. Para avaliar a importância desse mecanismo de adaptação, considere que o sistema de focalização do olho do jacaré pode ser representado por uma lente delgada convergente, e a retina como um antepa‑ ro. A imagem de um objeto distante forma‑se exatamente sobre a retina de um jacaré quando ele está imerso, conforme indica a figura a seguir: Água Lente Anteparo Meio ocular a) Considerando exclusivamente a substituição da água pelo ar na si‑ tuação dada, faça um desenho indicando a trajetória dos raios e a posição do foco. b) Comparando com a visão humana, qual anomalia da visão cor‑ responde à situação observada no item anterior? 12 (UEPE) Os defeitos de refração da visão humana, conhecidos como hipermetropia e miopia, decorrem da inadequação entre o grau do cristalino e o tamanho do olho. Retina Cristalino As informações seguintes devem ser examinadas tendo em vista as pe‑ culiaridades do funcionamento do olho humano e as técnicas ópticas usadas para “corrigir” as suas falhas. Indique a alternativa correta. a) Na cirurgia corretiva da miopia, o grau do cristalino deve ser au‑ mentado, uma vez que o míope não consegue enxergar bem os objetos distantes. b) Se um míope decidir usar lentes de contato para enxergar bem os obje‑ tos afastados, deverá escolher lentes convergentes. c) Na cirurgia corretiva da hipermetropia, o grau do cristalino deve ser diminuído, tendo em vista que o hipermetrope não consegue en‑ xergar bem os objetos afastados. d) Se um hipermetrope decidir usar lentes de contato para enxergar bem os objetos próximos, deverá escolher lentes convergentes. e) Considerando que o grau do olho de um míope é negativo, a lente “corretiva” para essa falha de refração deverá ser também negativa. 13 (UERJ) É possível investigar a estrutura de um objeto com o uso da radiação eletromagnética. Para isso, no entanto, é necessário que o comprimento de onda dessa radiação seja da mesma ordem de gran‑ deza das dimensões do objeto a ser investigado. Os raios laser são um tipo específico de radiação eletromagnética, cujas frequências se situam entre 4,6 ⋅ 1014 hertz e 6,7 ⋅ 1014 hertz. Considerando esses dados, demonstrepor que não é possível usar fontes de laser para investigar o interior de um núcleo atômico esférico que tem um raio da ordem de 10–15 m. (Dado: velocidade da luz: c = 3 ⋅ 108 m/s) 14 (UFRJ) O gráfico a seguir registra um trecho de uma corda esti‑ cada, onde foi gerada uma onda progressiva, por um menino que vibra sua extremidade com um período de 0,40 s. D O B F C E G H 15 cm 49 cm BI P 11Exercícios Complementares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 11 14/03/11 10:23 A partir do gráfico, obtenha as seguintes informações: a) amplitude e comprimento de onda; b) frequência e velocidade de propagação. Justifique sua resposta. 15 (FGV‑SP) Quando uma onda eletromagnética se propaga em um meio material, alguns fatores devem ser levados em conta. Analise‑ ‑os e julgue‑os (V ou F): I. No vácuo, a luz vermelha e a verde apresentam mesmas velocida‑ des, porém, na água, suas velocidades ficam diferentes. II. A direção de propagação das ondas eletromagnéticas é transversal à direção da vibração da fonte que as produz, independentemente do meio que essas ondas atravessam. III. Nos meios materiais, desde que uma onda eletromagnética possa se propagar, a velocidade de propagação depende da frequência. 16 (Fatec‑SP) A figura representa as cristas de uma onda propagan‑ do‑se na superfície da água em direção a uma barreira. É correto afirmar que, após a reflexão na barreira: a) a frequência da onda aumenta. b) a velocidade da onda diminui. c) o comprimento da onda aumenta. d) o ângulo de reflexão é igual ao de incidência. e) o ângulo de reflexão é menor que o de incidência. 17 (U. F. São Carlos‑SP) Dois pulsos, A e B, são produzidos em uma corda esticada, que tem uma extremidade fixada numa parede, confor‑ me mostra a figura. Pulso B Pulso A Quando os dois pulsos se superpuserem, após o pulso A ter sofrido re‑ flexão na parede, ocorrerá interferência: a) construtiva e, em seguida, os dois pulsos seguirão juntos no sentido do pulso de maior energia. b) construtiva e, em seguida, cada pulso seguirá seu caminho, manten‑ do suas características originais. c) destrutiva e, em seguida, os pulsos deixarão de existir, devido à ab‑ sorção da energia durante a interação. d) destrutiva e, em seguida, os dois pulsos seguirão juntos no sentido do pulso de maior energia. e) destrutiva e, em seguida, cada pulso seguirá seu caminho, manten‑ do suas características originais. 18 (Unifesp) O gráfico da figura mostra uma onda luminosa em dois meios com índices de refração diferentes. A interface que separa os meios encontra‑se na coordenada x = 0. O meio com índice de refração n1 = 1,0 ocupa a região x < 0, e o meio com índice de refração n2 ocupa a região x > 0. – 5 – 4 – 3 – 2 – 1 0 1 2 3 4 5 x Analisando o gráfico, é possível afirmar corretamente que o índice de refração n2 é: a) 2,0 b) 1,8 c) 1,5 d) 1,3 e) 1,2 19 (U. F. Viçosa‑MG) É correto afirmar que, quando aumentamos o “volume” do som de um rádio, ocorre a seguinte alteração nas ondas sonoras produzidas por ele e captadas por um ouvinte em repouso em relação ao rádio: a) O comprimento de onda aumenta. b) A frequência aumenta. c) A velocidade de propagação aumenta. d) A amplitude aumenta. 20 (ITA‑SP) Quando em repouso, uma corneta elétrica emite um som de frequência 512 Hz. Numa experiência acústica, um es‑ tudante deixa cair a corneta do alto de um edifício. Qual a distância percorrida pela corneta, durante a queda, até o instante em que o estudante detecta o som na frequência de 485 Hz? (Despreze a re‑ sistência do ar.) a) 13,2 m b) 15,2 m c) 16,1 m d) 18,3 m e) 19,3 m 21 (UFPR) Um vendedor de motos usadas afirmou para um supos‑ to comprador que o modelo no qual ele estava interessado emitia um ruído máximo com nível sonoro N = 90 dB. Como o comprador necessi‑ tava da moto para trabalhar ao longo do dia, ele resolveu medir o nível de ruído máximo e constatou que na verdade era de 120 dB. Considere como intensidade sonora de referência I0 = 1 ⋅ 10 −12 W/m2. Segundo recomendação dos médicos, uma pessoa pode ficar exposta a um nível sonoro de 120 dB no máximo durante 3 minutos por dia, para que não ocorram danos ao sistema auditivo. a) Calcule a razão entre a intensidade sonora do ruído (I) real e a alega‑ da pelo vendedor. b) O comprador, pensando em sua saúde, deveria comprar a moto? Justifique sua resposta com base no enunciado. 22 (PUC‑RS) Um tubo sonoro ressoa com mais intensidade na frequência de 680 hertz. Com experimentação apropriada, percebe‑ ‑se a formação, no interior do tubo, de uma sucessão de nós e ventres. Sabendo‑se que a velocidade de propagação do som é de 340 m/s, conclui‑se que a distância entre dois nós consecutivos é de cm. a) 15 d) 30 b) 20 e) 40 c) 25 12 Exercícios Complementares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 12 14/03/11 10:23 23 (U. F. Pelotas‑RS) A tabela a seguir apresenta as frequências, em hertz, dos sons fundamentais de notas musicais produzidas por diapa‑ sões que vibram no ar, num mesmo ambiente. do ré mi fá sol lá si 264 297 330 352 396 440 495 A partir das informações fornecidas, podemos afirmar que: a) o comprimento de onda do som lá é menor do que o do som ré, mas ambos propagam‑se com a mesma velocidade. b) o som si é mais grave do que o som mi, mas ambos têm o mesmo comprimento de onda. c) o som sol é mais alto do que o som dó e se propaga com maior velocidade. d) o som fá é mais agudo do que o som ré, mas sua velocidade de propagação é menor. e) o som lá tem maior velocidade de propagacão do que o som dó, embora seus comprimentos de onda sejam iguais. 24 (U. F. Viçosa‑MG) Em um dia sem vento, uma fonte sonora e um observador movem‑se diretamente de encontro um ao outro, com ve‑ locidades vfonte e vobs., conforme mostra a figura a seguir. As velocidades são medidas com relação ao solo. vf vo Fonte Observador A fonte emite som com frequência f0. Sendo v a velocidade de propa‑ gação do som no ar, a frequência ouvida pelo observador será: a) f0 ⋅ v – vobs. v – vfonte b) f0 c) f0 ⋅ v + vobs. v – vfonte d) f0 ⋅ (vfonte – vobs.) 25 (PUC‑PR, adaptada) Pedrinho apresentava os sintomas ca‑ racterísticos da gripe causada pelo vírus H1N1: tosse, dor de gar‑ ganta, dor nas articulações e suspeita de febre. Para saber a tem‑ peratura corporal do filho, sua mãe pegou um termômetro digital; entretanto, a pilha do termômetro tinha se esgotado. Como segun‑ da alternativa, resolveu usar o termômetro de mercúrio; porém, constatou que a escala do termômetro tinha se apagado com o tempo, sobrando apenas a temperatura mínima da escala 35 ºC e a temperatura máxima de 42 °C. Lembrou‑se, então, de suas aulas de termometria do ensino médio. Primeiramente, ela mediu a dis‑ tância entre as temperaturas mínima e máxima e observou h = 10 cm. Em seguida, colocou o termômetro embaixo do braço do filho, esperou o equilíbrio térmico e, com uma régua, mediu a altura da coluna de mercúrio a partir da temperatura de 35 °C e encontrou h = 5 cm. Com base no texto, indique a alternativa correta. a) Pedrinho estava com febre, pois sua temperatura era de 38,5 °C. b) Pedrinho não estava com febre, pois sua temperatura era de 36,5 °C. c) Uma variação de 0,7 °C corresponde a um deslocamento de 0,1 cm na coluna de mercúrio. d) Se a altura da coluna de mercúrio fosse h = 2 cm, a temperatura correspondente seria de 34 °C. e) Não é possível estabelecer uma relação entre a altura da coluna de mercúrio com a escala termométrica. 26 (U. E. Londrina‑PR) Uma dada massa de gás sofre uma transfor‑ mação e sua temperatura absoluta varia de 300 K para 600 K. A variação de temperatura do gás, medida na escala Fahrenheit, vale: a) 180 d) 636 b) 300 e) 960 c) 540 27 (UFPE) Um calorímetro, de capacidade térmicadesprezível, contém 100 g de água a 15,0 °C. Adiciona‑se no interior do calorímetro uma peça de metal de 200 g, à temperatura de 95,0 °C. Verifica‑se que a temperatura final de equilíbrio é de 20,0 °C. Qual o calor específico do metal, em cal/g · °C? a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,05 28 (PUC‑RJ) Um cubo de gelo dentro de um copo de água resfria seu conteúdo. Se o cubo tem 10 g e o copo com água tem 1 000 g e suas respectivas temperaturas iniciais são 0 e 24 ºC, quantos cubos de gelo devem ser colocados para baixar a temperatura da água para 20 ºC? (Dados: calor específico da água ca = 1,0 cal/(g ⋅ ºC); calor latente de fusão do gelo L = 80 cal/g) a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 29 (U. Caxias do Sul‑RS) Por que a temperatura em que a água pas‑ sa do estado líquido para o estado gasoso vai ficando menor à medida que aumenta a altitude? a) Porque o Sol vai ficando mais próximo. b) Porque há diminuição da pressão atmosférica. c) Por causa da influência elétrica das nuvens. d) Porque a primeira lei da termodinâmica vale apenas para regiões ao nível do mar. e) Porque há aumento da influência do campo magnético da Terra. 30 (U. E. Londrina‑PR) Um freezer é programado para manter a temperatura em seu interior a –19 °C. Ao ser instalado, suponha que a temperatura ambiente seja de 27 °C. Considerando‑se que o sistema de fechamento da porta a mantém hermeticamente fechada, qual será a pressão no interior do freezer quando ele tiver atingido a temperatura para a qual foi programado? a) 0,72 atm d) 0,89 atm b) 0,78 atm e) 0,94 atm c) 0,85 atm 31 (UFMG) No verão, uma pessoa dorme coberta somente com um lençol de algodão, enquanto, no inverno, ela se cobre com um cobertor de lã. No inverno, a escolha do cobertor de lã justifica‑se, principalmen‑ te, porque este: a) é mais quente que o lençol de algodão. b) é pior transmissor de calor que o lençol de algodão. c) se aquece mais rápido que o lençol de algodão. d) tem mais calor acumulado que o lençol de algodão. 32 (U. E. Ponta Grossa‑PR) Calor pode ser conceituado como uma forma de energia que é transferida de um sistema físico para outro sis‑ tema físico graças, exclusivamente, à diferença de temperatura existen‑ te entre os dois. Sobre o fenômeno da transferência de calor, assinale o que for correto. (01) A transmissão do calor por convecção, em um meio, consiste essen‑ cialmente no deslocamento de moléculas de diferentes densidades, de uma região para outra desse meio. 13Exercícios Complementares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 13 14/03/11 10:23 (02) A condução do calor pode ser atribuída à transmissão da energia por meio de colisões entre as moléculas constituintes de um corpo; por isso, os sólidos são melhores condutores de calor do que os líquidos e do que os gases. (04) Fluxo de calor corresponde à quantidade de calor que atravessa uma seção reta do corpo que o conduz, na unidade de tempo. (08) O calor, espontaneamente, se propaga do corpo de maior tempe‑ ratura para o corpo de menor temperatura. (16) Quando dois corpos, em contato, estão em equilíbrio térmico, pode‑ ‑se afirmar que o fluxo de calor entre eles é constante. Dê a soma dos números dos itens corretos. 33 (Enem‑MEC) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conse‑ quência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). Maior temperatura Menor pressão Brisa marítima Menor temperatura Brisa terrestre À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia. Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa ter‑ restre) pode ser explicado da seguinte maneira: a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia. c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve‑se na água; forma‑se, as‑ sim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente. d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pres‑ são que atrai massas de ar continental. e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equili‑ brando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar. 34 (Urca‑CE) O ser humano é homeotérmico, isto é, possui a ca‑ pacidade de manter a temperatura corporal em torno de 36,5 ºC, apesar das variações térmicas do ambiente. Estando o ambiente externo a uma temperatura mais baixa que a temperatura corporal, um dos mecanismos básicos pelo qual se dá a perda de calor para o ambiente denomina‑se: a) convecção. b) respiração. c) adsorção. d) condução. e) absorção. 35 (Urca‑CE, adaptada) Com relação à água, podemos afirmar que: a) no intervalo de 0 a 4 ºC, seu volume permanece constante e, após 4 ºC, sua densidade diminui. b) entre 0 e 4º C, seu volume aumenta e, após 4 ºC, ele se dilata normal‑ mente. c) no intervalo de 0 a 4 ºC, sua densidade diminui e, após 4 ºC, ela se dilata normalmente. d) entre 0 e 4º C, seu volume permanece constante e, após 4 ºC, sua densi‑ dade permanece constante. e) no intervalo de 0 a 4 ºC, seu volume diminui e, após 4 ºC, ele se dilata normalmente. 36 (UFBA) A figura a seguir representa um balão, de volume V0, feito de material isótropo de coeficiente de dilatação linear α. O balão está completamente cheio de um líquido de coeficiente de dilatação volu‑ métrica γ e de massa específica µ0, à temperatura θ0. Quando a tempera‑ tura do balão é aumentada de ∆θ, extravasa um volume VA do líquido. R Nessas condições, julgue as afirmações: (01) O raio R diminui, quando a temperatura do balão aumenta. (02) O balão se dilata como se fosse maciço. (04) O coeficiente de dilatação aparente do líquido é expresso por γ + 3α. (08) A dilatação do balão é igual a V0 · γ · ∆θ – VA. Dê a soma dos números dos itens corretos. 37 (Urca‑CE) Um mol de um gás ideal sofre uma transformação em que o gás passa do estado A para o estado B, conforme mostra a figura a seguir: (Dado: c = calor específico à pressão constante; R = constante universal dos gases ideais) V T A 3V0 V0 T00 3T0 B Com base nessas informações, é correto afirmar que a variação da ener‑ gia interna desse gás (∆U) é igual a: a) ∆U = (c – R) ⋅ T0 b) ∆U = 2 ⋅ (c + R) ⋅ T0 c) ∆U = 2 ⋅ (c – R) ⋅ T0 d) ∆U = (c + R) ⋅ T0 e) ∆U = 2 ⋅ c ⋅ T0 14 Exercícios Complementares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 14 14/03/11 10:23 38 (U. F. Santa Maria‑RS) A figura representa, no diagrama p x V, a expansão isotérmica que um mol de gás ideal sofre, ao receber 1 728 J de energia na forma de calor. p (N/m2) V (m3)1 2 300 K 2 493 1 246,5 0 O trabalho realizado na expansão de 1 m3 para 2 m3 é, em J: a) 0 d) 1 728 b) 270 e) 1 870 c) 870 39 (U. E. Ponta Grossa‑PR) Sobre processos termodinâmicos, assi‑ nale o que for correto. (01) As variações na temperatura de um corpo estão relacionadas às variações na sua energia interna. (02) De acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor não flui espontaneamente de um corpo de menor temperatura para outro de maior temperatura. (04) Em uma transformação adiabática, se o trabalho é realizado sobre o sistema, sua energia interna aumenta. (08) O rendimento de um ciclo de Carnot independe da diferença de temperatura entre os reservatórios térmicos. (16) Em processos naturais, a energia de alta qualidade tende a se trans‑ formar em energia de qualidade mais baixa. A ordem tende para a desordem. Dê a soma dos números dos itens corretos. 40 (PUC‑RS) O ciclo de Carnoté um ciclo termodinâmico especial, pois uma máquina térmica que opera de acordo com este ciclo entre duas temperaturas, T1 e T2, com T1 maior que T2, obtém o máximo ren‑ dimento possível. O rendimento r de uma máquina térmica é definido como a razão entre o trabalho líquido que o fluido da máquina executa e o calor que absorve do reservatório à temperatura T1. 120 100 80 60 40 20 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 T2 T1 r (% ) Pode‑se concluir, pelo gráfico e pelas leis da termodinâmica, que o ren‑ dimento da máquina de Carnot aumenta quando a razão T2 T1 diminui: a) alcançando 100% quando T2 vale 0 ºC. b) alcançando 100% quando T1 é muito maior que T2. c) alcançando 100% quando a diferença entre T1 e T2 é muito pequena. d) mas só alcança 100% porque representa o ciclo ideal. e) mas nunca alcança 100%. 41 (Vunesp) Um sistema termodinâmico é levado do estado inicial A a outro estado B e depois trazido de volta até A pelo estado C, confor‑ me o diagrama p x V da figura a seguir. A 50 p (105 Pa) 40 30 20 10 1 2 30 4 V (m3) B C A w B B w C C w A Q + † ∆U + Processo Processo Q † ∆U A → B + B → C + C → A a) Complete a tabela, atribuindo sinais (+) ou (–) às grandezas ter‑ modinâmicas associadas a cada processo: † positivo significa trabalho realizado pelo sistema, Q positivo é calor fornecido ao sistema e ∆U positivo é aumento da energia interna. b) Calcule o trabalho realizado pelo sistema durante o ciclo completo ABCA. 42 (PUC/Campinas‑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 indicados, mas deverão ser calculados durante a so‑ lução desta questão. Fonte quente Fonte fria T1 = Q1 = 4 000 J † = 800 J Q2 = T2 = 300 K Considerando‑se os dados indicados no esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quen‑ te, seria, em kelvins, igual a: a) 375 b) 400 c) 525 d) 1 200 e) 1 500 15Exercícios Complementares 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 15 14/03/11 10:23 respOstas Questões do Enem 1. a 2. d 3. a 4. b 5. e 6. d 7. b 8. c 9. b 10. b 11. d 12. d 13. d 14. c 15. c 16. c 17. d 18. d 19. b 20. e 21. d 22. a 23. b 24. d 25. e 26. a 27. b 28. b 29. b 30. e 31. c 32. c 33. d 34. e 35. e 36. a 37. c 16. d 17. e 18. c 19. d 20. d 21. a) I2 __ I1 = 1 000 b) Não, pois a pessoa ficará exposta por mais de 3 minutos. 22. c 23. a 24. c 25. a 26. c 27. c 28. d 29. b 30. c 31. b 32. Soma = 15 (01 + 02 + 04 + 08) 33. a 34. d 35. e 36. Soma = 10 (02 + 08) 37. c 38. d 39. Soma = 23 (01 + 02 + 04 + 16) 40. e 41. a) Processo Q † ∆U A w B + + + B w C + 0 + C w A – – – b) 4,5 · 106 J 42. a 38. a 39. e 40. b 41. e 42. d 43. e Exercícios complementares 1. a 2. b 3. d 4. a) Côncavo C o i F V b) 1,5 m 5. b 6. a) 2,4 ⋅ 10–4 s b) 520 Hz 7. d 8. e 9. V – F – V – F – V 10. b 11. a) Água N Ar b) Miopia 12. d 13. 4,5 ⋅ 10–7 m < λ < 6,5 ⋅ 10–7 m (muito maior que o raio do núcleo atômico). 14. a) 7,5 cm e 28 cm. Justificativa. b) 2,5 Hz e 0,7 m/s. Justificativa. 15. V – V – V 16 Respostas 001_016_ENEM_TFvol02_P3.indd 16 14/03/11 10:23 capa_caderno_atividades_volume2
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