PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO A 1) Nos quadrinhos da tira, a mãe menciona as fases da água conforme a mudança das estações. Entendendo-se boneco de neve como "boneco de gelo" e que, com o termo evaporou, a mãe se refira à transição água vapor, pode-se supor que ela imaginou a seqüência gelo água vapor água. As mudanças de estado que ocorrem nessa seqüência são: a) fusão, sublimação e condensação. b) fusão, vaporização e condensação. c) sublimação, vaporização e condensação. d) condensação, vaporização e fusão. e) fusão, vaporização e sublimação. 02) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as afirmativas abaixo. (V) Calor sensível é o calor cedido ou absorvido, provocando apenas variação de temperatura. (V) Calor latente é o calor cedido ou absorvido, provocando mudança de fase. (F) Capacidade térmica é o quociente entre a massa e o calor específico do corpo. (V) Em um deserto, a temperatura é bem elevada durante o dia e sofre grande redução no decorrer da noite, porque a areia tem um calor específico muito baixo. (F) Capacidade térmica é a quantidade de energia na forma de calor que um corpo pode armazenar. 03) As afirmações abaixo estão associadas a mudanças de estado físico da matéria. I. O vapor d'água, ao se condensar no pára-brisa do automóvel, recebe calor do pára-brisa. II. A água de um lago, ao congelar, cede calor ao meio ambiente. III. O banhista, ao sair do mar num dia quente, tem a sensação de frio, principalmente por causa da evaporação da água em sua pele. IV. A bolinha de naftalina, ao sublimar numa gaveta, recebe calor do ambiente. É(São) verdadeira(s): a) todas. b) somente II, III e IV. c) nenhuma. d) apenas a IV. e) somente I, II e IV. 04) O gráfico abaixo apresenta a variação da quantidade de calor fornecida em função da variação da temperatura de dois corpos, A e B, de mesma massa (250 g). Q CA = A ∆TA cB = 400 10 C A = 40cal /º C cB = CA = QB mB .∆TB 400 250.20 400 cB = 5000 cB = 0, 08cal / g .º C Determine a capacidade térmica do corpo A e o calor específico da substância B. 05) Numa garrafa térmica, há 100 g de leite à temperatura de 90 °C. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20 °C. O calor específico do café vale 0,5 cal/g °C; e o do leite, 0,6 cal/g °C. Determine a temperatura final do café com leite. Q1 + Q2 = 0 m1 .c1 .∆T1 + m2 .c2 .∆T2 = 0 100.0, 6.(T − 90) + 20.0,5.(T − 20) = 0 60.(T − 90) + 10.(T − 20) = 0 60T − 5400 + 10T − 200 = 0 70T = 5600 T = 80º C 06) Em um calorímetro de cobre com massa igual a 100 gramas, a 20 °C, são adicionados 20 gramas de água a 100 °C juntamente com um corpo de ferro a 30 °C. Sabendo-se que a temperatura de equilíbrio é de 50 °C, qual é a massa do corpo de ferro? Qcal + Qagua + QFe = 0 mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + m fe .c fe .∆T fe = 0 100.0, 09.(50 − 20) + 20.1.(50 − 100) + m.0,1.(50 − 30) = 0 9.30 + 20.( −50) + 0,1m.(20) = 0 270 − 1000 + 2m = 0 2m = 730 m = 365 g 07) Num dia frio (10 °C), o professor Kartz acrescentou 6 kg de água a uma panela à temperatura ambiente e levou o sistema para aquecer. Assim que colocou a panela no fogo, o telefone tocou, ele atendeu e ficou 12 minutos conversando com o professor Fábio. Ao retornar, percebeu que a água tinha recém iniciado a fervura. Sendo o calor específico da água 1,0 cal/g °C, determine a potência da fonte calorífica em watts. (Dado: 1 cal/s = 4 W) Q ∆t m.c.∆T P= ∆t 6000.1.(100 − 10) P= 720 6000.1.90 P= 720 P = 750cal / s P= m = 6kg = 6000 g ∆t = 12 min = 720seg P = 3000W PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO B 01) Vaporização é a passagem do estado líquido para o estado gasoso de uma determinada substância. Existem três tipos de vaporização, conforme a maneira de se processar o fenômeno: evaporação, ebulição e calefação. Em qual das alternativas abaixo a vaporização se dá nessa ordem? a) álcool em um recipiente aberto, água a 100 °C, poça de água b) pingo de água numa chapa a 150 °C, gasolina num recipiente aberto, água a 100 °C c) água a 50 °C, água a 100 °C, água a 0 °C d) poça de água, água a 100 °C, pingo de água numa chapa de ferro a 150 °C e) gasolina num recipiente aberto, água a 100 °C, poça de água 02) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmativas. (F) Toda substância, ao receber calor, tem sua temperatura aumentada. (F) Durante o balanço energético a soma das quantidades de calor cedidas pelos corpos mais frios é igual às quantidades de calor recebidas pelos corpos mais quentes. (F) Calor latente é o calor utilizado para causar variação da temperatura do corpo. (F) O calor latente de transformação define a quantidade de calor que uma unidade de massa deve receber para aumentar a temperatura. (F) É definida como calor sensível a quantidade de calor necessária para fundir 1 grama de gelo à pressão de 1 atm. 03) A respeito dos tipos de mudança de fase, analise as afirmações abaixo. I. Calefação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado líquido para o sólido. II. Fusão é a mudança do estado sólido para o líquido, portanto, trata-se de uma reação que absorve calor. III. Solidificação é a mudança do estado líquido para o sólido, logo, trata-se de uma reação que absorve calor. IV. Uma lata de refrigerante que acaba de sair da geladeira fica com as paredes externas molhadas depois de um certo tempo devido à condensação do vapor d'água presente na atmosfera quando este entra em contato com a parede "fria" da lata de refrigerante. V. Sublimação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado líquido para o gasoso. Estão corretas apenas: a) I e IV. b) III e V. c) I e III. d) II e V. e) II e IV. 04) Em um calorímetro de cobre com massa igual a 100 gramas, a 20 °C, são adicionados 20 gramas de água a 100 °C juntamente com 25 gramas de um corpo metálico a 90 °C. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é de 50 °C, determine o calor específico do corpo metálico. Qcal + Qagua + Qmetal = 0 mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + mm .cm .∆Tm = 0 100.0, 09.(50 − 20) + 20.1.(50 − 100) + 25.c.(50 − 10) = 0 9.30 + 20.(− 50) + 25c.(40) = 0 270 − 1000 + 1000c = 0 1000c = 730 c = 0, 73cal / g ° C 05) Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 90 °C. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20 °C. A temperatura final do café com leite é de 80 °C, e o calor específico do café vale 0,5 cal/g °C. Determine o calor específico do leite. Q1 + Q2 = 0 m1 .c1 .∆T1 + m2 .c2 .∆T2 = 0 100.c.(80 − 90) + 20.0,5.(80 − 20) = 0 100.c.(− 10) + 10.(60) = 0 − 1000c + 600 = 0 1000c = 600 c = 0, 6cal / g ° C 06) Num dia frio (10 °C), a professora Iara acrescentou 4 kg de água a uma panela à temperatura ambiente e levou o sistema para aquecer. Assim que colocou a panela no fogo, o telefone tocou, ela atendeu e ficou 12 minutos conversando com a professora Gilza. Ao retornar, percebeu que a água tinha recém iniciado a fervura. Sendo o calor específico da água 1,0 cal/g °C, determine a potência da fonte calorífica em watts. (Dado: 1 cal/s = 4 W) Q ∆t m.c.∆T P= ∆t 4000.1.(100 − 10) P= 720 4000.1.90 P= 720 P = 500cal / s P= m = 4kg = 4000 g ∆t = 12 min = 720seg P = 2000W 07) O gráfico abaixo apresenta a variação da quantidade de calor fornecida em função da variação da temperatura de dois corpos, A e B, de mesma massa (800 g). Q CB = B ∆TB cA = 400 20 CB = 20cal /º C cA = CB = QA mA .∆TA 400 800.10 400 cA = 8000 c A = 0, 05cal / g.º C Determine a capacidade térmica do corpo B e o calor específico da substância A. PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO C 01) Um frasco contém 40 g de água a 10 °C. Em seu interior, é colocado um objeto de 20 g de alumínio a 94 °C. Os calores específicos da água e do alumínio são, respectivamente, 1,0 cal/g °C e 0,10 cal/g °C. Supondo-se não haver trocas de calor com o frasco e com o meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura será de: Q1 + Q2 = 0 m1 .c1 .∆T1 + m2 .c2 .∆T2 = 0 40.1.(T − 10) + 20.0,1.(T − 94) = 0 40.(T − 10) + 2.(T − 94) = 0 40T − 400 + 2T − 188 = 0 42T = 588 T = 14° C 02) Uma potência de 200 cal/s é usada, durante 1,0 min, para elevar a temperatura, de 10 °C para 60 °C, de um sólido de massa 0,50 kg. Considerando-se que não há mudança de fase durante a elevação da temperatura, o calor específico desse sólido vale: Q ∆t m.c.∆T P= ∆t 5 00 .c.(60 − 10) 2 00 = 60 120 = 5.c.50 120 c= 250 c = 0, 48cal / g °C P= 03) Um calorímetro de cobre (massa 100 g) contém 50 g de água a 20 °C. Misturando-se 100 g de ferro a 90 °C, a temperatura final de equilíbrio será de: Qcal + Qagua + QFe = 0 mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + m fe .c fe .∆T fe = 0 100.0, 09.(T − 20) + 50.1.(T − 20) + 100.0,1.(T − 90) = 0 9(T − 20) + 50(T − 20) + 10(T − 90) = 0 9T − 180 + 50T − 1000 + 10T − 900 = 0 69T = 2080 T = 30,14° C 04) O gráfico a seguir mostra o aquecimento de um recipiente, cujo material possui massa 400 g, que contém um determinado líquido em equilíbrio térmico. CL = QL ∆TL 10000 50 CL = 200cal /º C CL = cR = QR mR .∆TR 10000 400.50 10000 cR = 20000 cR = cR = 0,5cal / g.º C Nesse caso a capacidade térmica do líquido e o calor específico do recipiente valem: 05) As fagulhas (pedaços de metal incandescente) que são projetadas quando afiamos uma faca num esmeril atingem nossa pele e não nos queimam. Já um copo de água fervente jogado em nossa pele provoca graves queimaduras. De acordo com o enunciado, assinale a opção correta. a) A temperatura da água fervente é maior que a das fagulhas. b) As fagulhas não estão mudando de estado; a água está. c) As fagulhas não transportam energia. d) O calor específico da água é muito menor que o do material metálico que compõe as fagulhas. e) A capacidade térmica do copo de água é muito maior que a das fagulhas. 06) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmativas. (F) Toda substância, ao receber calor, muda de fase. (F) Durante o balanço energético, a soma das quantidades de calor cedidas pelos corpos mais frios é diferente das quantidades de calor recebidas pelos corpos mais quentes. (V) Calor sensível é o calor utilizado para causar variação da temperatura do corpo. (F) O calor latente de transformação define a quantidade de calor que uma unidade de massa deve receber para variar em 1 °C a sua temperatura. (F) É definida como calor sensível a quantidade de calor necessária para fundir 1 grama de ferro à pressão de 1 atm. 07) A respeito dos tipos de mudança de fase, analise as afirmações abaixo. I. Calefação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado líquido para o gasoso bruscamente. II. Fusão é a mudança do estado sólido para o líquido, portanto, trata-se de uma reação que libera calor. III. Condensação é a mudança do estado gasoso para o líquido, logo, trata-se de uma reação que absorve calor. IV. A evaporação é um processo que se dá com absorção de calor por parte do líquido. V. Sublimação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado sólido para o líquido. Estão corretas apenas: a) I e IV. b) III e V. c) I e III. d) II e V. e) II e IV. 01) PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO D A temperatura de um corpo de 0,5 kg varia conforme ilustra o gráfico. Sabendo-se que o corpo absorve calor a uma potência constante de 10,0 cal/s, conclui-se que o calor específico do material que constitui o corpo é: Q ∆t m.c.∆T P= ∆t 500.c.(30 − 10) 10 = 600 500.c.20 10 = 600 6000 c= 10000 c = 0, 6cal / g °C P= 02) Numa garrafa térmica há 50 g de leite à temperatura de 90 °C. Nessa garrafa são adicionados 50 g de café solúvel à temperatura de 20 °C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g °C); e o do leite, 0,6 cal/(g °C). A temperatura final do café com leite é de: Q1 + Q2 = 0 m1 .c1 .∆T1 + m2 .c2 .∆T2 = 0 50.0, 6.(T − 90) + 50.0,5.(T − 20) = 0 30.(T − 90) + 25.(T − 20) = 0 30T − 2700 + 25T − 500 = 0 55T = 3200 T = 58,18º C 03) Um calorímetro de cobre (massa 100 g) contém 50 g de água a 20 °C. Misturando-se 200 g de ferro a 90 °C, a temperatura final de equilíbrio será de: Qcal + Qagua + QFe = 0 mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + m fe .c fe .∆T fe = 0 100.0, 09.(T − 20) + 50.1.(T − 20) + 200.0,1.(T − 90) = 0 9(T − 20) + 50(T − 20) + 20(T − 90) = 0 9T − 180 + 50T − 1000 + 20T − 1800 = 0 79T = 2980 T = 37, 72° C 04) O gráfico a seguir mostra o aquecimento de um recipiente, cujo material possui massa 800 g, que contém um determinado líquido em equilíbrio térmico. CL = QL ∆TL 10000 50 CL = 200cal /º C CL = Nesse caso a capacidade térmica do líquido e o calor específico do recipiente valem: cR = QR mR .∆TR 10000 800.50 10000 cR = 40000 cR = cR = 0, 25cal / g.º C 05) Um sistema isolado termicamente do meio possui três corpos, um de ferro, um de alumínio e outro de cobre. Após um certo tempo, verifica-se que as temperaturas do ferro e do alumínio aumentaram. Analise as afirmativas abaixo e assinale a correta. a) O corpo de cobre também aumentou a sua temperatura. b) O corpo de cobre ganhou calor do de alumínio e cedeu calor para o de ferro. c) O corpo de cobre cedeu calor para o de alumínio e recebeu calor do de ferro. d) O corpo de cobre permanece com a mesma temperatura. e) O corpo de cobre diminuiu a sua temperatura. 06) A respeito dos tipos de mudança de fase, marque V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). (V) Calefação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado líquido para o gasoso bruscamente. (F) Fusão é a mudança do estado sólido para o líquido, portanto, trata-se de uma reação que libera calor. (F) Condensação é a mudança do estado gasoso para o líquido, logo, trata-se de uma reação que absorve calor. (V) A evaporação é um processo que se dá com absorção de calor por parte do líquido. (F) Sublimação é o nome dado à mudança de estado em que a substância passa do estado sólido para o líquido. 07) Analise as afirmativas abaixo. I. Toda substância, ao receber calor, muda de fase. II. Durante o balanço energético, a soma das quantidades de calor cedidas pelos corpos mais frios é diferente das quantidades de calor recebidas pelos corpos mais quentes. III. Calor latente é o calor utilizado para causar mudança de fase do corpo. IV. O calor latente de transformação define a quantidade de calor que uma unidade de massa deve receber para variar em 1 °C a sua temperatura. V. É definida como calor sensível a quantidade de calor necessária para fundir 1 grama de ferro à pressão de 1 atm. Assinale a opção que demonstra a(s) correta(s). a) apenas a I b) somente a II e III c) apenas a III d) somente a III e I e) I, II, III, IV e V