Grátis: Duas cascas esféricas metálicas e concêntricas, de raios Ri e Re, formam um capacitor esférico. Quando Re = 2Ri, a capacitância do capacitor é C0. ...

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Duas cascas esféricas metálicas e concêntricas, de raios Ri e Re, formam um capacitor esférico. Quando Re = 2Ri, a capacitância do capacitor é C0. Se dobrarmos o raio da casca externa tal que Re = 4Ri, a nova capacitância será
(A) 2C0
(B) C0
(C) 3C0/2
(D) 2C0/3
(E) C0/2

Ensinando Através de Questões

há 7 meses

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há 7 meses

7 pág.

Compilado Fis Sup 2022

UFF

Respostas

há 7 meses

Para resolver essa questão, precisamos lembrar da fórmula da capacitância de um capacitor esférico, que é dada por: \[ C = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{R_e}} \] onde \( R_i \) é o raio da casca interna e \( R_e \) é o raio da casca externa. 1. Quando \( R_e = 2R_i \): - A capacitância é \( C_0 \). - Substituindo na fórmula, temos: \[ C_0 = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{2R_i}} = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{2R_i}} = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{2R_i}} = 8\pi \varepsilon_0 R_i \] 2. Agora, se dobrarmos o raio da casca externa para \( R_e = 4R_i \): - A nova capacitância \( C' \) será: \[ C' = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{4R_i}} = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{1}{R_i} - \frac{1}{4R_i}} = \frac{4\pi \varepsilon_0}{\frac{3}{4R_i}} = \frac{16\pi \varepsilon_0 R_i}{3} \] 3. Comparando com \( C_0 \): - Sabemos que \( C_0 = 8\pi \varepsilon_0 R_i \). - Portanto, a nova capacitância \( C' \) é: \[ C' = \frac{16\pi \varepsilon_0 R_i}{3} = 2C_0 \cdot \frac{2}{3} = \frac{2C_0}{3} \] Assim, a nova capacitância quando \( R_e = 4R_i \) é \( \frac{2C_0}{3} \). Portanto, a alternativa correta é: (D) 2C0/3.

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Considere as afirmativas abaixo, referentes ao processo de condução de calor em regime permanente ao longo da direção radial em um cilindro maciço de raio “a”, no qual a condutividade térmica é constante e a temperatura de superfície é conhecida. Suponha, ainda, que exista uma geração volumétrica uniforme de calor atuando no interior do cilindro.
Está correto o que se afirma em
I - A distribuição de temperatura é função do quadrado da posição radial.
II - A temperatura máxima encontra-se na posição r = a/2.
III - A distribuição de temperatura é diretamente proporcional à condutividade térmica.
(A) I, apenas.
(B) I e II, apenas.
(C) I e III, apenas.
(D) II e III, apenas.
(E) I, II e III.

Uma partícula nas proximidades da superfície da Terra está submetida somente a um campo gravitacional uniforme, desprezando-se a resistência do ar e possíveis dissipações. Ela se movimenta de um ponto inicial A, até um ponto final B, por 4 possíveis trajetórias conforme mostrado abaixo.
Em qual dos percursos o trabalho realizado pela força peso foi maior?
(A) P
(B) Q
(C) R
(D) S
(E) Iguais

A pressão de vapor de uma substância pura aumenta com a temperatura, segundo uma relação.
Qual é a relação?
(A) linear
(B) parabólica
(C) cúbica
(D) logarítmica
(E) exponencial

Se quatro substâncias formam uma solução ideal, qual o valor, em kJ/mol, da energia livre de Gibbs de mistura para uma solução equimolar desses constituintes, a 300 K?
Dado: R= 8 J.mol−1.K−1; ln 0,5 = −0,7
(A) −3,4
(B) −1,7
(C) −0,8
(D) 0,0
(E) 1,7

Sabe-se que o momento de inércia de uma barra delgada homogênea, de comprimento L, em torno do eixo que passa pelo centro de massa, é igual a ????????²/12.
Usando o teorema dos eixos paralelos, o momento de inércia em relação a um eixo paralelo àquele primeiro eixo e que passa por uma das extremidades da barra, é igual a
(A) ????????²/24
(B) ????????²/3
(C) 7????????²/12
(D) ????????²/6
(E) 12????????²

O momento de inércia, em kgm², de uma haste cuja densidade linear de massa é 3,0 kg/m, através de um eixo que passa por sua extremidade, como mostra a figura, é Dado: L = 20 cm.
Qual é o momento de inércia?
(A) 2,0 ×10−3
(B) 3,3 ×10−3
(C) 5,0 ×10−3
(D) 8,0 ×10−3
(E) 13,3 ×10−3

Uma placa plana quadrada de lado L = 12,5 cm, de espessura desprezível e massa 200 g possui um furo circular de raio R = 5,00 cm em seu centro.
Considerando a densidade de massa constante na placa, o momento de inércia da placa em relação ao eixo que passa pelo seu centro, em g.cm², como mostra a Figura, é
(A) 1,3 × 10³
(B) 3,3 × 10³
(C) 4,0 × 10³
(D) 7,9 × 10³
(E) 1,2 × 10⁴

Seja um retângulo de espessura uniforme, massa M e lados LA e LB (LA > LB). O momento de inércia desse retângulo, girando ao redor de um eixo perpendicular ao retângulo e que passa pelo seu centro de massa, é dado por
(A) M(LA+2LB)²/12
(B) M(LA²+LB²)/12
(C) M(2LA²+LB²)/12
(D) M(LA²+LB²)²/3
(E) M(LA-LB)³/3

Quanto aos conceitos relativos à primeira e à segunda leis da termodinâmica e de modelos ideais de fases, julgue os itens a seguir.
Em uma solução ideal, a energia interna parcial molar de um composto é igual à energia interna molar do composto puro na mesma temperatura e mesma pressão.

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A pressão de vapor de uma substância pura aumenta com a temperatura, segundo uma relação.Qual é a relação?(A) linear(B) parabólica(C) cúbica(D) logarítmica(E) exponencial

Se quatro substâncias formam uma solução ideal, qual o valor, em kJ/mol, da energia livre de Gibbs de mistura para uma solução equimolar desses constituintes, a 300 K?Dado: R= 8 J.mol−1.K−1; ln 0,5 = −0,7(A) −3,4(B) −1,7(C) −0,8(D) 0,0(E) 1,7

O momento de inércia, em kgm², de uma haste cuja densidade linear de massa é 3,0 kg/m, através de um eixo que passa por sua extremidade, como mostra a figura, é Dado: L = 20 cm.Qual é o momento de inércia?(A) 2,0 ×10−3(B) 3,3 ×10−3(C) 5,0 ×10−3(D) 8,0 ×10−3(E) 13,3 ×10−3

Quanto aos conceitos relativos à primeira e à segunda leis da termodinâmica e de modelos ideais de fases, julgue os itens a seguir.Em uma solução ideal, a energia interna parcial molar de um composto é igual à energia interna molar do composto puro na mesma temperatura e mesma pressão.

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Qual é a relação?
(A) linear
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(C) cúbica
(D) logarítmica
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Se quatro substâncias formam uma solução ideal, qual o valor, em kJ/mol, da energia livre de Gibbs de mistura para uma solução equimolar desses constituintes, a 300 K?
Dado: R= 8 J.mol−1.K−1; ln 0,5 = −0,7
(A) −3,4
(B) −1,7
(C) −0,8
(D) 0,0
(E) 1,7

O momento de inércia, em kgm², de uma haste cuja densidade linear de massa é 3,0 kg/m, através de um eixo que passa por sua extremidade, como mostra a figura, é Dado: L = 20 cm.
Qual é o momento de inércia?
(A) 2,0 ×10−3
(B) 3,3 ×10−3
(C) 5,0 ×10−3
(D) 8,0 ×10−3
(E) 13,3 ×10−3

Quanto aos conceitos relativos à primeira e à segunda leis da termodinâmica e de modelos ideais de fases, julgue os itens a seguir.
Em uma solução ideal, a energia interna parcial molar de um composto é igual à energia interna molar do composto puro na mesma temperatura e mesma pressão.