Fisica - Ensino Medio (423)

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Questões Resolvidas
Questões Propostas
Questões de Vestibulares 
10
20
30
0
1 3 V(m³)
P (N/m²)
A
B C
4,0
1,0
0,5
A
1,0 V (m³)
2,0
0,25
P(N/m2)
P
V
P
P0
v0v0
2
2
FÍ
SI
CA
 II
I
Variação da Energia Interna de um sistema na mudança de estado
Havendo variação do volume do sistema na mudança de estado, podemos 
calcular o trabalho realizado no processo. Quando ocorre mudança de 
estado, está em jogo o calor latente de transformação L. 
Então, a variação de energia interna será expressa por: 
ΔU = mL – τ
onde τ é o trabalho realizado no processo de mudança de estado.
01. 1g de água entra em ebulição sob pressão normal, obtendo-se
1671 cm3 de vapor. Sendo 1cm3 o volume de 1g de água e 540cal/g seu 
calor de vaporização, determine a variação da energia interna do sistema 
nesse processo. Dados: Patm = 105 N/m2 e 1cm3 = 10-6m3
Solução:
Como o processo é isobárico, o trabalho é dado por:
τ = P(Vf – Vi); e a variação de energia interna: 
ΔU = mL – P(Vf – Vi)
Substituindo os valores dados temos: ΔU = 500 cal
02. (PUC-SP) O gráfico pressão
(P) versus volume (V) representa as 
transformações AB e BC experimen-
tadas por um gás ideal:
Qual o trabalho mecânico realizado 
pelo gás durante a expansão de A até 
C? Dê a resposta em joules.
Solução: Como sabemos que o trabalho é numericamente igual à área, 
basta calcularmos a área entre a curva ABC e o eixo V, que nada mais 
é que a soma da área de um trapézio com um retângulo. 
Temos: A1 = [ (B + b) h ] / 2 = [ ( 30 + 10 ) 1 ] / 2 = 20
 A2 = b x h = 2 x 30 = 60
Dando: AT = A1 + A2 = 60 + 20 = 80
Logo: τ = AT = 80 J
Note que o resultado obtido está em joules (SI) porque o gráfico está em 
unidades adequadas (SI).
03. Uma amostra de 3 mols de determinado gás ideal monoatômico
tem sua temperatura elevada do ponto de fusão da água até seu ponto 
de ebulição. Determine a variação da energia interna sofrida pelo gás.
Solução: Como o gás é ideal e monoatômico, basta aplicarmos a fórmula 
ΔU = (3/2)nRΔT.
Isso nos dará: ΔU = (3/2) x 3 x 8,31 x 100 = 3739,5 J.
01.Uma amostra de gás ideal sob pressão de 7 N/m2 tem seu volume
expandido, isobaricamente, de 0,60 m3 para 0,90 m3. Qual o trabalho 
realizado pelo gás nesse processo?
02.Têm-se 3,0 mols de moléculas de um gás monoatômico ideal ini-
cialmente a -60 oC. Sua temperatura, num dado processo termodinâmico, 
se eleva pra 160 oC. Determine a variação sofrida pela energia interna 
do gás nessa transformação.
03.(UFPE/UFRPE) Uma força F,
variável, é aplicada para empurrar um 
êmbolo de área S = 1m2, de forma a 
comprimir lentamente um gás contido 
num recipiente de volume inicial igual 
a 1m3. Se a relação entre a pressão 
exercida no êmbolo e o volume do 
recipiente for aquele mostrado na figura, quanto vale, em unidades de 
décimos de Joule, o trabalho realizado pela força F?
01.(FATEC) Haverá trabalho realizado sempre que uma massa gasosa:
a) Sofrer variação em sua pressão.
b) Sofrer variação em seu volume.
c) Sofrer variação em sua temperatura.
d) Receber calor de fonte externa.
e) Nenhuma das anteriores.
02.(PUC-MG) No diagrama pressão x volume de um gás, a área
sombreada representa:
a) a energia interna final
b) a energia interna inicial
c) o calor absorvido
d) o calor cedido
e) o trabalho realizado
03. (UFRJ) Um gás ideal é comprimido lenta e
linearmente a partir do volume inicial V0 e pressão 
P0 até o volume final V0/2, conforme ilustrado no 
gráfico. Sabendo que a temperatura final é igual à 
temperatura inicial, determine em função dos dados 
do problema:
a) a pressão final do gás;
b) o calor trocado pelo gás durante o processo.
04.(UFSC) Com relação aos conceitos de calor, temperatura e energia
interna, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
(01) Associa-se a existência de calor a qualquer corpo, pois todo corpo 
possui calor.
(02) Quando as extremidades de uma barra metálica estão a temperaturas 
diferentes, a extremidade submetida à temperatura maior contém 
mais calor do que a outra.
(04) Calor é a energia contida em um corpo.
(08) Para se admitir a existência de calor são necessários, pelo menos, 
dois sistemas.
(16) Duas esferas de mesmo material e de massas diferentes, após fica-
rem durante muito tempo em um forno a 160 °C, são retiradas deste 
e imediatamente colocadas em contato. Logo em seguida, pode-se 
afirmar, o calor contido na esfera de maior massa passa para a de 
menor massa.
(32) Se colocarmos um termômetro, em um dia em que a temperatura 
está a 25 °C, em água a uma temperatura mais elevada, a energia 
interna do termômetro aumentará. 
Prof. Sérgio Torres Apostila 02 Física Pura
15/05/2010 129/181
Sergio Torres
fisica