Prévia do material em texto
SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO DE MINAS GERAIS PLANO DE ESTUDO TUTORADO COMPONENTE CURRICULAR: PROFESSOR: RITA DE CASSIA CARDOSO DOS SANTOS SHITO ANO DE ESCOLARIDADE: 2º ANO – EM PET VOLUME: 02 - COMPLEMENTAR NOME DA ESCOLA: E. E. ESTUDANTE: TURMA: 2º ANO TURNO: MÊS: MAIO TOTAL DE SEMANAS: 4 NÚMERO DE AULAS POR SEMANA:2 NÚMERO DE AULAS POR MÊS:8 SEMANA 1 ATIVIDADES 1 - Um termômetro calibrado na escala Fahrenheit indica uma temperatura de 68 ºF. Qual é o valor dessa temperatura na escala Celsius? a) 10ºC b) 20ºC c) 30ºC d) 40ºC e) 50ºC 8 Fahrenheit = (68 - 32) × 5⁄9 = (36) × 5⁄9 = 20 Celsius 2 - Assinale a alternativa que define de forma correta o que é temperatura: ( 2 ) a) É a energia que se transmite de um corpo a outro em virtude de uma diferença de temperatura. b) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, menor será sua temperatura. c) Energia térmica em trânsito. d) É uma forma de calor. e) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõe um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, maior será sua temperatura. 3 - (FUVEST - SP): Têm-se dois corpos, com a mesma quantidade de água, um aluminizado A e outro negro N, que ficam expostos ao sol durante uma hora. Sendo inicialmente as temperaturas iguais, é mais provável que ocorra o seguinte: a) Ao fim de uma hora não se pode dizer qual temperatura é maior. b) As temperaturas são sempre iguais em qualquer instante. c) Após uma hora a temperatura de N é maior que a de A. d) De início a temperatura de A decresce (devido à reflexão) e a de N aumenta. e) As temperaturas de N e de A decrescem (devido à evaporação) e depois crescem. Correta. O corpo negro N irá absorver mais calor, justamente por ser dessa cor. A cor preta é a que mais absorve calor. Já o corpo em alumínio irá refletir calor, pois o alumínio reflete bastante calor, deste modo ele acabará absorvendo menos calor. 4 .Transformando a temperatura de 25 °C para a escala Fahrenheit e, em seguida, convertendo-a para escala Kelvin, quais as temperaturas registradas nas respectivas escalas? A) 25 °C; 50 °F e 150 K. B) 25 °C; 88 °F e 136 K. C) 25 °C; 77 °F e 298 K. 25°C corresponde a 77°F e 298K D) 25 °C; 36 °F e 194 K. E) 25 °C; 32 °F e 273 K 05– Quando uma enfermeira coloca um termômetro clínico de mercúrio sob a língua de um paciente, porexemplo, ela sempre aguarda algum tempo antes de fazer a sua leitura. Esse intervalo de tempo é necessário: A) Para que o termômetro entre em equilíbrio térmico com o corpo do paciente. B) Para que o mercúrio, que é muito pesado, possa subir pelo tubo capilar. C) Para que o mercúrio passe pelo estrangulamento do tubo capilar. D) Devido à diferença entre os valores do calor específico do mercúrio e do corpo humano. E) Porque o coeficiente de dilatação do vidro é diferente do coeficiente de dilatação do mercúrio. Para a medida da temperatura de um corpo com um termômetro, é preciso esperar o equilíbrio térmico, isto é, quando em contato com o corpo, precisamos esperar alguns minutos para que o termômetro e o corpo estejam a mesma temperatura, e assim, poderemos medir seu valor. 6– Comparando as medidas de temperatura nas escalas Celsius e Fahrenheit, observa-se que, enquanto na primeira escala a temperatura de ebulição da água é de 100 °C, na segunda escalaa água passa para o estado gasoso em 212 °F. Já a fusão da água ocorre em 0 °C e a respectiva temperatura na outra escala é 32 °F. X °C - 0 / 100 - 0 = X °F - 32 / 212 - 32 ; X / 100 = X - 32/180 180X = 100x = -3200 80X = - 3200 X = -3200/80 X = -40 Observe o gráfico e assinale a alternativa com a temperatura que pode ser marcada pelo mesmo núme- ro nas duas escalas. a) 30 b) 10 c) -20 d) -40 7– Um termômetro culinário, na cozinha de uma residência na Inglaterra, marca a temperatura de 158 °F. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a: A)- 5 °C B) 273 °C C) 70 °C D) 150 °C E) 39 °C 158 °F − 32) × 5/9 = 70 °C 08 – Consideradoo foi visto nas Orientações Pedagógicas, assinalea frase maiscorreta conceitualmente. A) “Estou com calor”. B) “Vou medir a febre dele”. C) “O dia está quente; estou recebendo muito calor”. DÚVIDA D) “O dia está frio; estou recebendo muito frio”. E) “o álcool está frio, por isso resfria a superfície da pele quando o passamos nas mãos” VOCÊ ESTÁ RECEBENDO ENERGIA TÉRMICA DEVIDO A DIFERENÇA DE TEMPERATURA DO DIA . TEMPERATURA MÉDIA É 36°C MAS SE O DIA ESTIVER POR EXEMPLO 40°C . VOCÊ RECEBERÁ MAS CALOR DO QUE SUA TEMPERATURA ( 9 ) SEMANA 2 UNIDADE(S)TEMÁTICA(S): 27. Dilatação OBJETO DE CONHECIMENTO: Dilatação dos sólidos HABILIDADE(S): 27.1 Compreender o fenômeno de dilatação e suas aplicações. 27.1.1. Compreender que a dilatação de um corpo está associada ao aumento da distância média entre as partículas devido ao aumento da vibração das partículas que o compõem. 27.1.2. Compreender o conceito de coeficiente de dilatação. 27.1.3. Compreender que a dilatação de um corpo depende da sua dimensão inicial, da variação de temperatura e do material. ORIENTAÇÕES GERAIS: Queridos estudantes, As ATIVIDADES COMPLEMENTAREScorrespondem a 40% da carga horária e 08 pontos da nota bimestral. Estarão disponíveis tambémno aplicativo Conexão Escola 2.0 juntamente com o material de apoio ( vídeo explicativo, e outras referências) para auxiliá-los na resolução. ATIVIDADES 1 - Uma barra metálica homogênea de comprimento igual a 1,5 m é aquecida até que sua temperatura de 25 ºC atinja 150 ºC. Considerando que o coeficiente de dilatação linear dessa barra é de 1,2.10-5 ºC-¹, determine o comprimento final da barra após o aquecimento. a) aproximadamente 1 ,0 m b) aproximadamente 1 ,1 m c) aproximadamente 1 ,2 m d) aproximadamente 1 ,4 m e) aproximadamente 1 ,5 m O comprimento final da barra é de : 1,50225 Explicação Utilizando a fórmula ΔL = L . ∝ . ΔT é possível chegar na variação do comprimento da barra. Dessa forma: ΔL = 1,5 . 1,2 x 10^-5 . (150 - 24) ΔL = 0,00225. Essa foi a variação do comprimento da barra. Para encontrar o comprimento basta somar esse valor ao comprimento inicial 1,5 + 0,00225 = 1,50225 2- (Unesp) Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica. De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá- los é: a) Mergulhar o copo em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo com água a temperatura ambiente. b) Colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo. c) Mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo sem líquido. d) Encher o copo com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água gelada (inferior à temperatura ambiente). e) Encher o copo com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo em água quente (superior à temperatura ambiente). O fenômeno da dilatação e da contração dos sólidos, é um fenômeno físico, onde o corpo troca energia mecânica com o meio externo, fazendo com que suas partículas se agitem de forma ao corpo "aumentar" (precisar de mais espaço) ou "diminuir".Sendo assim, para resolvermos a questão do exercício, a única forma de separar os copos será enchendo o copo A com água gelada, assim ele sofrerá contração, e colocar o copo B em água quente, assim ele sofrerá dilatação 03 – Uma bobina contendo 2000 m de fio de cobre medido num dia em que a temperatura era de 35 °C. Se o fio for medido de novo em um dia em que a temperatura seja 10 °C esta nova medida indicará (dado o coeficiente de dilatação linear do cobre 𝛼 = 1,6 x 10-5 °C-1: A) 0,8 m a menos. B) 0,8 m a mais. C) 2000 m. D) 20 m a menos.E) 20 mm a mais. ΔL = Lo . α . ΔT ΔL= VARIAÇÃO DO COMPRIMENTO Lo = Comprimento inicial α = Coeficiente ΔT = variação de temperatura ΔL = 2000 . 1,6 .10⁻⁵ . ( 10 - 35 ) ΔL = - 0,8 m ΔL = Lf – Lo - 0,8 = Lf – 2000 Lf = 1999,2 04 – (UDESC/2012) Em um dia típico de verão utiliza-se uma régua metálica para medir o comprimento de um lápis. Após medir esse comprimento, coloca-se a régua metálica no congelador a uma temperatura de -10 °C e esperam-se cerca de 15 min para, novamente, medir o comprimento do mesmo lápis. O comprimento medido nesta situação, com relação ao medido anteriormente, será: A) maior, porque a régua sofreu uma contração. B) menor, porque a régua sofreu uma dilatação. C) maior, porque a régua se expandiu. D) menor, porque a régua se contraiu. E) o mesmo, porque o comprimento do lápis não se alterou. 05 – Uma barra de ferro, coeficiente de dilatação linear 12 x 10−6 °C−1, possui um comprimento de 15 m a 20 °C, se a barra é aquecida até 150 °C, determine: A) A dilatação sofrida pela barra. B) O comprimento final da barra. EM ANEXO 6 - (Etec) Quem viaja de carro ou de ônibus pode ver, ao longo das estradas, torres de transmissão de energia tais como as da figura. Olhando mais atentamente, é possível notar que os cabos são colocados arqueados ou, como se diz popularmente, “fazendo barriga”. A razão dessa disposição é que a) a densidade dos cabos tende a diminuir com o passar dos anos. b) a condução da eletricidade em alta tensão é facilitada desse modo. c) o metal usado na fabricação dos cabos é impossível de ser esticado. d) os cabos, em dias mais frios, podem encolher sem derrubar as torres. e) os ventos fortes não são capazes de fazer os cabos, assim dispostos, balançarem. essa curvatura nos fios é uma "folga" deixada para que possam ter menor influência da variação da temperatura. Lembre-se que um aumento de temperatura causa dilatação e a diminuição causa contração (encolhimento) do corpo. Um fio sem a folga ao contrair "esticaria demais" aumentando o risco de (em cascata) causar o derrubamento de torres SEMANA 3 ATIVIDADES 1- Um adulto, ao respirar por 2 min, inspira aproximadamente 16 L de ar a 20°C, expelindo-os a 36°C. Determine a quantidade de calor aproximada em Kcal gasta pelo corpo para elevar a temperatura do ar durante um tempo de 12 horas. DADOS: Calor específico do ar = 0,24 cal/g°C Densidade do ar = 1,2 g/L a) 20,5 b) 15,5 c) 10,5 d) 36,5 e) 26,5 Primeiramente devemos encontrar a massa de ar inspirada pelo corpo. A partir da equação de densidade, temos: d = m/V 1,2 = m/16 m = 16 . 1,2 = 19,2 g A partir da equação de calor sensível, temos: Q = m.c.ΔT Q = 19,2 . 0,24 . (36 – 20) Q = 19,2 . 0,24 . 16 Q ≈ 73,7 cal Essa quantidade de calor é gasta em 2 min; para 12 h, temos: 2 min ---------- 73,7 cal 12 h x 60 min ---------- x 2.x = 12 . 60 . 73,7 2.x = 53.064 x = 26.532 ≈ 26.500 cal = 26,5 Kcal 2- O que é necessário para acontecer troca de calor entre dois corpos? Para haver troca de calor entre dois corpos, basta que eles estejam a temperaturas diferentes. Lembrando que o calor flui do corpo de maior temperatura para o de menor. Temperatura é o nível de agitação das moléculas de um corpo 3 – O calor é energia térmica que flui entre os corpos. O fluxo de calor entre dois corpos em contato se deve inicialmente a: A) as temperaturas dos corpos serem iguais B) as temperaturas dos corpos serem diferentes C) os corpos estarem muito quentes D) os corpos estarem muito frios E) n.d.a O fluxo de calor entre dois corpos em contato se deve, inicialmente, a: b) as temperaturas dos corpos serem diferentes. 4– (ENEM 2010) Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras “calor” e “temperatura” de forma diferente de como elas são usadas no meio científico. Na linguagem corrente, calor é identificado como “algoquente” e temperatura mede a “quantidade de calor de um corpo”. Esses significados, no entanto,não conseguem explicar diversas situações que podem ser verificadas na prática. Do ponto de vista científico, que situação prática mostra a limitação dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? A) A temperatura da água pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. B) Uma mãe coloca a mão na água da banheira do bebê para verificar a temperatura da água. C) A chama de um fogão pode ser usada para aumentar a temperatura da água em uma panela D) A água quente que está em uma caneca é passada para outra caneca a fim de diminuir sua tem- peratura. E) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de água que está em seu interior com menor temperatura do que a dele. 5 – (UFV-MG) Quando dois corpos de materiais diferentes estão em equilíbrio térmico isolados do meioambiente, pode-se afirmar que: A) o mais quente é o que possui menor massa. B) apesar do contato, suas temperaturas não variam. C) o mais quente fornece calor ao mais frio. D) o mais frio fornece calor ao mais quente. E) suas temperaturas dependem de suas densidades. Assim, podemos afirmar que, se os corpos já atingiram o equilíbrio térmico e estão isolados , suas temperaturas não irão mais varia 06– Assinale a alternativa que define de forma correta o que é temperatura: a) É a energia que se transmite de um corpo a outro em virtude de uma diferença de temperatura. b) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõem um corpo, quanto mais agitadas as partículas de um corpo, menor será sua temperatura. c) Energia térmica em trânsito. d) É uma forma de calor. e) Uma grandeza associada ao grau de agitação das partículas que compõem um corpo, quantomais agitadas as partículas de um corpo, maior será sua temperatura. 07– Assinale a alternativa que define corretamente calor. a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema. b) É uma forma de energia contida nos sistemas. c) É uma energia em trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperaturaentre eles. d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes. e) É uma forma de energia em trânsito, do corpo mais frio para o mais quente. SEMANA 4 UNIDADE(S)TEMÁTICA(S): II. Transferência, Transformação e Conservação da Energia OBJETO DE CONHECIMENTO: Energia Térmica HABILIDADE(S): 5. Transferência de calor por condução. 5.1 Aplicar o conceito de energia e suas propriedades para compreender situações envolvendo corpos com temperaturas diferentes que estejam em contato 6. Transferência de calor por convecção. 6.1. Aplicar o conceito de energia e suas propriedades para compreender situações envolvendo transferência de calor nos fluidos 7. Transferência de calor por radiação. 7.1 Aplicar o conceito de energia e suas propriedades para compreender situações envolvendo energia radiante. 7.1.6 Saber dar exemplos de situações do cotidiano envolvendo transferência de energia por radiação. ORIENTAÇÕES GERAIS: Queridos estudantes, As ATIVIDADES COMPLEMENTAREScorrespondem a 40% da carga horária e 08 pontos da nota bimestral. Estarão disponíveis tambémno aplicativo Conexão Escola 2.0 juntamente com o material de apoio ( vídeo explicativo, e outras referências) para auxiliá-los na resolução. ATIVIDADES 1 - (UFAL 85) Selecione a alternativa que supre as omissões das afirmações seguintes: I - O calor do Sol chega até nós por radiação . II - Uma moeda bem polida fica menos quente do que uma moeda revestida de tinta preta, quando ambas são expostas ao sol. III - Numa barra metálica aquecida numa extremidade, a propagação do calor se dá para a outra extremidade por condução a) radiação - menos - convecção. c) radiação - menos – condução e) condução - mais - radiação. b) convecção - mais - radiação. d) convecção - mais - condução. 2 - (PUC-RS) No inverno, usamos roupas de lã baseados no fato de a lã: a) ser uma fonte de calor. b) ser um bom absorvente de calor. c) ser um bom condutor de calor. d) impedir que o calor do corpo se propague para o meio exterior. e) n.d.a As roupas de lã funcionam como um isolante térmico porque o materiallã possui uma baixa condutividade térmica, isto é, não é eficiente na condução do calor. Outros materiais que também são isolantes térmicos são: o vidro, a madeira, entre outros tipos de material 3- Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por: a) radiação e convecção c) convecção e radiação e) condução e radiação b) radiação e condução d) condução e convecção Podemos compreender que as panelas sofrem aquecimento por meio da condução. Esse fenômeno se dá pelo processo de transmissão do calor entre a matéria, onde os sólidos estão inclusos neste fenômeno de propagação do calor.Além disso, podemos afirmar que o processo de convecção é observado em fluidos, sejam líquidos ou ainda,vapores. É o que ocorre ao observamos o esquentar da água, ANEXOS SEMANA 2 – QUESTÃO 5 Temos os seguintes dados: Lo (comprimento inicial) = 15 m ΔL (variação do comprimento ou dilatação sofrida) = ? L (comprimento final) = ? T (temperatura final) = 150 ºC To (temperatura inicial) = 20 ºC Vamos encontrar a ΔT (variação da temperatura), vejamos: ΔT = T - To = 150º - 20º → ΔT = 130º α (coeficiente linear do ferro) = a) A dilatação sofrida pela barra; Aplicando a equação para encontrar quanto aumentou o comprimento da barra. b) O comprimento final da barra. Se: ΔL (variação do comprimento) = L (comprimento final) - Lo (comprimento inicial) Então, o comprimento final da barra será ?