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Um bloco metálico de massa igual a 600 g encontra-se à temperatura de 400 ºC. O mesmo foi mergulhado em um recipiente cilíndrico contendo água a 20 ºC para resfriamento. Considerando que a massa de água contida no recipiente seja de 2 kg e que os calores específicos da água e do ferro sejam respectivamente 1 cal/g ºC e 0,1 cal/g ºC, qual a temperatura aproximada de equilíbrio térmico? Despreze o calor absorvido pelo recipiente.


a) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 49,15 ºC.
b) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 43,21 ºC.
c) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 31,07 ºC.
d) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 38,14 ºC.
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Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

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Exercícios Para o Conhecimento

há 2 anos

AV2 - Fisica geral
4 pág.

AV2 - Fisica geral

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há 7 meses

Para resolver essa questão, vamos usar o princípio da conservação de energia, que afirma que o calor perdido pelo bloco metálico será igual ao calor ganho pela água. 1. Dados do problema: - Massa do bloco metálico (ferro): \( m_f = 600 \, g \) - Temperatura inicial do bloco metálico: \( T_{f_i} = 400 \, °C \) - Massa da água: \( m_a = 2000 \, g \) (2 kg) - Temperatura inicial da água: \( T_{a_i} = 20 \, °C \) - Calor específico do ferro: \( c_f = 0,1 \, cal/g \, °C \) - Calor específico da água: \( c_a = 1 \, cal/g \, °C \) 2. Equação de calor: O calor perdido pelo ferro é igual ao calor ganho pela água: \[ m_f \cdot c_f \cdot (T_{f_i} - T_f) = m_a \cdot c_a \cdot (T_f - T_{a_i}) \] 3. Substituindo os valores: \[ 600 \cdot 0,1 \cdot (400 - T_f) = 2000 \cdot 1 \cdot (T_f - 20) \] \[ 60 \cdot (400 - T_f) = 2000 \cdot (T_f - 20) \] 4. Resolvendo a equação: \[ 24000 - 60T_f = 2000T_f - 40000 \] \[ 24000 + 40000 = 2000T_f + 60T_f \] \[ 64000 = 2060T_f \] \[ T_f \approx \frac{64000}{2060} \approx 31,07 \, °C \] Portanto, a temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 31,07 ºC. A alternativa correta é: c) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 31,07 ºC.

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há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da conservação de energia: Q1 = Q2 Onde Q1 é o calor perdido pelo bloco de ferro e Q2 é o calor ganho pela água. Q1 = m1 * c1 * (T1 - Tf) Q2 = m2 * c2 * (Tf - T2) Onde: - m1 é a massa do bloco de ferro (0,6 kg) - c1 é o calor específico do ferro (0,1 cal/g ºC) - T1 é a temperatura inicial do bloco de ferro (400 ºC) - Tf é a temperatura final de equilíbrio térmico - m2 é a massa da água (2 kg) - c2 é o calor específico da água (1 cal/g ºC) - T2 é a temperatura inicial da água (20 ºC) Igualando as equações, temos: m1 * c1 * (T1 - Tf) = m2 * c2 * (Tf - T2) Substituindo os valores, temos: 0,6 * 0,1 * (400 - Tf) = 2 * 1 * (Tf - 20) 24 - 0,6Tf = 2Tf - 40 2,6Tf = 64 Tf = 24,62 ºC Portanto, a alternativa correta é a letra A) A temperatura final de equilíbrio térmico será aproximadamente 49,15 ºC.

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Em fins do século XVIII, a Academia de Ciências da França publicou o trabalho de C. A. de Coulomb intitulado "Primeira memória sobre a eletricidade e o magnetismo", no qual foram relatados a construção de uma "balança de torção" e experimentos que relacionavam corpos carregados eletricamente com forças a distância entre esses corpos. Posteriormente, M. Faraday concebeu um sistema de "linhas invisíveis" que existiriam no espaço entre as cargas elétricas, contribuindo para o desenvolvimento do conceito de campo elétrico. Considerando esse contexto, analise as sentenças a seguir: I- Para Coulomb, as interações elétricas eram forças a distância entre as cargas. II- As linhas invisíveis de Faraday não correspondem às linhas de força de um campo elétrico. III- O conceito de campo elétrico permitiu a substituição do conceito de ação a distância. Assinale a alternativa CORRETA:

I- Para Coulomb, as interações elétricas eram forças a distância entre as cargas.
II- As linhas invisíveis de Faraday não correspondem às linhas de força de um campo elétrico.
III- O conceito de campo elétrico permitiu a substituição do conceito de ação a distância.
A) As sentenças I e III estão corretas.
B) Somente a sentença II está correta.
C) Somente a sentença I está correta.
D) Somente a sentença III está correta.

A interação entre dois corpos foi historicamente concebida como uma ação instantânea a distância. Por outro lado, ela pode ser pensada como uma ação intermediada por um campo. Considerando que a noção de força está associada à concepção de ação instantânea, analise as sentenças a seguir: I- A existência de ondas eletromagnéticas pode ser definida a partir das concepções de campo eletromagnético e de ação instantânea a distância. II- O campo eletromagnético e a força eletromagnética não necessitam de meios materiais entre cargas de uma distribuição para existir. III- O campo elétrico depende da posição e a força eletrostática depende da distância entre carga-fonte e a carga-teste. Assinale a alternativa CORRETA:

I- A existência de ondas eletromagnéticas pode ser definida a partir das concepções de campo eletromagnético e de ação instantânea a distância.
II- O campo eletromagnético e a força eletromagnética não necessitam de meios materiais entre cargas de uma distribuição para existir.
III- O campo elétrico depende da posição e a força eletrostática depende da distância entre carga-fonte e a carga-teste.
A) Somente a sentença I está correta.
B) As sentenças II e III estão corretas.
C) As sentenças I e II estão corretas.
D) Somente a sentença III está correta.

Calor é energia térmica em trânsito entre dois corpos devido à diferença de temperatura entre eles. Os processos de transferência de calor entre os corpos são condução, convecção e irradiação. Com relação a esses processos de transferência de calor, analise as sentenças a seguir: I- O principal modo de transferência de calor de uma lareira para o interior de uma residência é a irradiação. II- A condução e a convecção podem acontecer no vácuo. III- O ar quente é mais denso por isso desce, enquanto o ar frio menos denso sobe, a esse movimento é dado o nome de correntes de condução. IV- A irradiação é a única forma de transferência de calor no vácuo, já que acontece através de ondas eletromagnéticas. Assinale a alternativa CORRETA:

I- O principal modo de transferência de calor de uma lareira para o interior de uma residência é a irradiação.
II- A condução e a convecção podem acontecer no vácuo.
III- O ar quente é mais denso por isso desce, enquanto o ar frio menos denso sobe, a esse movimento é dado o nome de correntes de condução.
IV- A irradiação é a única forma de transferência de calor no vácuo, já que acontece através de ondas eletromagnéticas.
A) As sentenças II e III estão corretas.
B) As sentenças I e II estão corretas.
C) As sentenças I, II e III estão corretas.
D) As sentenças I, III e IV estão corretas.

Quando um corpo ganha elétrons dizemos que ele foi eletrizado negativamente, pois o número de elétrons no corpo é maior que o seu número de prótons. E quando um corpo perde elétrons o número de prótons no corpo é maior que o de elétrons, então, dizemos que o corpo está positivamente eletrizado. A eletrização pode ocorrer de três formas: atrito, contato e indução. Com relação a essas formas de eletrizar um corpo, analise as sentenças a seguir: I- Na eletrização por atrito os corpos ficam eletrizados com cargas elétricas de sinais iguais. II- Para ocorrer eletrização por contato é necessário que inicialmente um dos corpos esteja eletrizado. III- Na eletrização por indução, o corpo induzido eletriza-se com carga elétrica de sinal contrário ao indutor. IV- A carga elétrica do elétron é igual em módulo à carga elétrica do próton. Assinale a alternativa CORRETA:

I- Na eletrização por atrito os corpos ficam eletrizados com cargas elétricas de sinais iguais.
II- Para ocorrer eletrização por contato é necessário que inicialmente um dos corpos esteja eletrizado.
III- Na eletrização por indução, o corpo induzido eletriza-se com carga elétrica de sinal contrário ao indutor.
IV- A carga elétrica do elétron é igual em módulo à carga elétrica do próton.
A) As sentenças I e III estão corretas.
B) As sentenças I e IV estão corretas.
C) As sentenças II, III e IV estão corretas.
D) As sentenças I e II estão corretas.

Um turista brasileiro chega a Paris e observa em um termômetro a leitura de 59 ºF. Qual seria o valor dessa leitura na escala Celsius?


A) A leitura seria de 30 ºC.
B) A leitura seria de 15 ºC.
C) A leitura seria de 20 ºC.
D) A leitura seria de 10 ºC.

O princípio de Lavoisier estabelece que na natu

reza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. Aplicando esse princípio às trocas de calor entre os corpos, analise as sentenças a seguir: I- A quantidade de calor perdido por alguns corpos é igual a quantidade de calor recebido por outros. II- Esse princípio não deve ser aplicado às trocas de calor entre corpos, já que o calor não é uma forma de energia. III- Para que haja transferência de calor entre os corpos, é necessário que eles apresentem massas diferentes. IV- A condição para que exista transferência de calor entre os corpos é que eles se encontrem em temperaturas diferentes. Assinale a alternativa CORRETA:

I- A quantidade de calor perdido por alguns corpos é igual a quantidade de calor recebido por outros.
III- Para que haja transferência de calor entre os corpos, é necessário que eles apresentem massas diferentes.
IV- A condição para que exista transferência de calor entre os corpos é que eles se encontrem em temperaturas diferentes.
a) As sentenças I e III estão corretas.
b) As sentenças II e III estão corretas.
c) As sentenças I e II estão corretas.
d) As sentenças I e IV estão corretas.

7A Lei de Coulomb é uma lei da física que descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas. Foi formulada e publicada pela primeira vez em 1783 pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb e foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade. Com relação a essa lei, analise as sentenças a seguir: I- Cargas elétricas de sinais iguais se atraem. II- A força de interação entre cargas elétricas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. III- A força de interação entre cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto dos seus módulos. IV- Corpos que perdem elétrons ficam eletrizados negativamente. Assinale a alternativa CORRETA:

I- Cargas elétricas de sinais iguais se atraem.
II- A força de interação entre cargas elétricas é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
III- A força de interação entre cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto dos seus módulos.
a) As sentenças III e IV estão corretas.
b) As sentenças I e II estão corretas.
c) As sentenças I e III estão corretas.
d) As sentenças II e III estão corretas.

Em um dia de inverno, uma estudante correu durante 1,0 hora, inspirando ar, à temperatura de 12° C e expirando-o a 37° C. Suponha que ela respire 40 vezes por minuto e que o volume médio de ar em cada respiração seja de 0,20 metro cúbico. A quantidade estimada de calor cedida pela estudante ao ar inalado durante o período do exercício, em Joules, é de: Dados: densidade do ar 1,3 kg/m³. Calor específico do ar 1 000 J/kg°C.


a) 1,45x10^6.
b) 1,56x10^7.
c) 2,30x10^7.
d) 6,40x10^6.

Calor e temperatura são conceitos estatísticos ligados às propriedades coletivas das partículas que constituem os corpos: a temperatura está ligada à energia cinética média das partículas, e o calor, às trocas de energia entre os constituintes dos corpos. Ao utilizar em aula um termoscópio, o professor, associando discussões históricas ao experimento, possibilitará que seus alunos distingam os conceitos de temperatura e calor, ao constatarem que, quando ele segura o termoscópio, o nível do líquido:


a) Aumenta, para qualquer temperatura ambiente.
b) Não se altera, caso a temperatura do professor seja menor que a do ambiente.
c) Aumenta, caso a temperatura do professor seja superior à do ambiente.
d) Aumenta, caso a temperatura do professor seja igual à do ambiente.

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