INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE
PERNAMBUCO - CAMPUS GARANHUNS
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Curso Técnico Integrado
Física II – PARTE 1
Professor: José Ranulfo
Aluno(a):
Instruções:
1) A prova pode ser feita de grafite mas destaque de caneta sua resposta; 2) Não é permitido o uso de calculadora, celulares e/ou similares;
3) Não será aceito nenhuma folha extra, faça os cálculos na própria prova. 4) Os problemas só serão aceitos com seus respectivos cálculos e suas
respectivas unidades de medidas. 5) A falta de organização acarretará uma diminuição na nota da avaliação e não será aceita contestações futuras.
ESTA PROVA TEM POR FINALIDADE VERIFICAR SEUS CONHECIMENTOS DAS LEIS QUE REGEM A NATUREZA. INTERPRETE AS QUESTÕES DO
MODO MAIS SIMPLES E USUAL. NÃO CONSIDERE COMPLICAÇÕES ADICIONAIS POR FATORES NÃO ENUNCIADOS. EM CASO DE RESPOSTAS
NUMÉRICAS, ADMITA EXATIDÃO COM UM DESVIO INFERIOR A 5 %.
Termometria, Calorimetria e Dilatação.
1. (1 ponto) A junta de dilatação foi fotografada
em Vitória. A separação correspondente ao
trilho de 6m é de 3mm. Sabe-se que a
temperatura mínima na região é de 18ºC e a
máxima, 68ºC ao sol.
Identifique o material de construção do trilho.
-6
Coeficientes de dilatação linear em 10 C
A)
Alumínio
-1
23,8
B)
Bronze
19,0
C)
Cobre
16,8
D)
Estanho
26,9
E)
Aço
10,5
Cálculos:
2. (1 ponto) Um jornalista, em visita aos Estados Unidos, passou pelo deserto de Mojave, onde são
realizados os pousos dos ônibus espaciais da Nasa. Ao parar em um posto de gasolina, à beira da estrada, ele
observou um grande painel eletrônico que indicava a temperatura local na escala Fahrenheit. Ao fazer a
conversão para a escala Celsius, ele encontrou o valor 45 °C. Que valor ele havia observado no painel?
Cálculos:
Gabarito:
Professor José Ranulfo
Gabarito:
3. (Unirio-RJ – 1 ponto) Um pesquisador, ao realizar a leitura da temperatura de um determinado sistema,
obteve o valor – 450. Considerando as escalas usuais (Celsius, Fahrenheit e Kelvin), podemos afirmar que o
termômetro utilizado certamente NÃO poderia estar graduado:
a) apenas na escala Celsius.
b) apenas na escala Fahrenheit.
c) apenas na escala Kelvin.
d) nas escalas Celsius e Kelvin.
e) nas escalas Fahrenheit e Kelvin.
4. (UEPB – 1 ponto) Em 1851, o matemático e físico escocês William Thomson, que viveu entre 1824 e
1907, mais tarde possuidor do título de Lorde Kelvin, propôs a escala absoluta de temperatura, atualmente
conhecida como escala Kelvin de temperatura (K). Utilizando-se das informações contidas no texto, indique
a alternativa correta:
a) Com o avanço da tecnologia, atualmente, é possível obter a temperatura de zero absoluto.
b) Os valores dessa escala estão relacionados com os da escala Fahrenheit (°F), por meio da expressão
K = °F + 273.
c) A partir de 1954, adotou-se como padrão o ponto tríplice da água, temperatura em que a água coexiste nos
três estados — sólido, líquido e vapor. Isso ocorre à temperatura de 0,01 °F ou 273,16 K, por definição, e à
pressão de 610Pa (4,58 mm Hg).
d) Kelvin é a unidade de temperatura comumente utilizada nos termômetros brasileiros.
e) Kelvin considerou que a energia de movimento das moléculas dos gases atingiria um valor mínimo de
temperatura, ao qual ele chamou zero absoluto.
5. (1 ponto) Analise as proposições e indique a falsa.
a) O somatório de toda a energia de agitação das partículas de um corpo é a energia térmica desse corpo.
b) Dois corpos atingem o equilíbrio térmico quando suas temperaturas se tornam iguais.
c) A energia térmica de um corpo é função da sua temperatura.
d) Somente podemos chamar de calor a energia térmica em trânsito; assim, não podemos afirmar que um
corpo contém calor.
e) A quantidade de calor que um corpo contém depende de sua temperatura e do número de partículas nele
existentes.
7. (2 pontos) Um pequeno aquecedor elétrico de imersão é utilizado para aquecer 100 g de água a fim de
preparar uma xícara de café instantâneo. O aquecedor converte energia elétrica em energia térmica à taxa de
200 W. Considere o calor específico da água como sendo c = 1 cal/goC e 1 cal = 4,2 J. A temperatura inicial
da água é de 20oC. Para que a água atinja a temperatura final de 100oC, o tempo necessário vale, em
segundos.
Cálculos:
Gabarito:
Professor José Ranulfo
6. (Unirio-RJ – 1 ponto) Indique a proposição correta.
a) Todo calor é medido pela temperatura, isto é, calor e temperatura são a mesma grandeza.
b) Calor é uma forma de energia em trânsito e temperatura mede o grau de agitação das moléculas de um
sistema.
c) O calor nunca é função da temperatura.
d) O calor só é função da temperatura quando o sistema sofre mudança em seu estado físico.
e) A temperatura é a grandeza cuja unidade fornece a quantidade de calor de um sistema.
8. (ENEM 2009 – 1 ponto) Em grandes metrópoles, devido a mudanças na superfície terrestre — asfalto e concreto
em excesso, por exemplo — formam-se
se ilhas de calor. A resposta da atmosfera a esse fenômeno é a precipitação
convectiva. Isso explica a violência das chuvas em São Paulo, onde as ilhas de calor chegam a ter 2 a 3 graus
centígrados de diferença em relação ao seu entorno.
Revista Terra da Gente.. Ano 5, nºnº 60, Abril 2009 (adaptado).
As características físicas, tanto do material como da estrutura projetada de uma edificação,
edificação são a base para
compreensão de resposta daquela tecnologia construtiva em termos de conforto ambiental. Nas mesmas condições
ambientais (temperatura, umidade e pressão), uma quadra terá melhor conforto térmico se
a) pavimentada com material de baixo calor
calor específico, pois quanto menor o calor específico de determinado material,
menor será a variação térmica sofrida pelo mesmo ao receber determinada quantidade de calor.
b) pavimentada com material de baixa capacidade térmica, pois quanto menor a capacidade
capacid
térmica de determinada
estrutura, menor será a variação térmica sofrida por ela ao receber determinada quantidade de calor.
c) pavimentada com material de alta capacidade térmica, pois quanto maior a capacidade térmica de determinada
estrutura, menor será a variação térmica sofrida por ela ao receber determinada quantidade de calor.
d) possuir um sistema de vaporização, pois ambientes mais úmidos permitem uma mudança de temperatura lenta, já
que o vapor d’água possui a capacidade de armazenar calor sem
sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo calor
específico da água (em relação à madeira, por exemplo).
e) possuir um sistema de sucção do vapor d’água, pois ambientes mais secos permitem uma mudança de temperatura
lenta, já que o vapor d’água possui a capacidade de armazenar calor sem grandes alterações térmicas, devido ao baixo
calor específico da água (em relação à madeira, por exemplo).
9. (Halliday – 4 pontos - Desafio) Como resultado de um aumento de temperatura de 32oC, uma barra com uma
rachadura no centro da dobra para cima (ver na figura). Se a distância fixa L0 é 3,77 m e o coeficiente de dilatação
linear da barra é 25 x 10-6 oC-1, determine a altura x do centro da barra.
Gabarito:
10. (Enem – 1 ponto) A sensação de frio que nós sentimos resulta:
a) do fato de nosso corpo precisar receber calor do meio exterior para não sentirmos frio.
b) da perda de calor do nosso corpo para a atmosfera que está a uma temperatura maior.
c) da perda de calor do nosso corpo
orpo para a atmosfera que está a uma temperatura menor.
d) do fato de a friagem que vem da atmosfera afetar o nosso corpo.
e) da transferência de calor da atmosfera para o nosso corpo.
Professor José Ranulfo
Cálculos:
11. (1 ponto) O chamado leite longa vida é pasteurizado pelo processo UHT (Ultra High Temperature), que
consiste em aquecer o leite da temperatura ambiente (22 °C) até 137 °C em apenas 4,0 s, sendo em seguida
envasado em embalagem impermeável a luz e a micro-organismos. O calor específico do leite é praticamente
igual ao da água, 1,0 cal/g °C. Assim, no aquecimento descrito, que quantidade de calor cada litro (1 000 g)
de leite precisou receber? Dê sua resposta em quilocalorias (kcal).
Cálculos:
Gabarito:
12. (3 pontos - Desafio) Um bloco A tem massa, calor específico e temperatura inicial respectivamente
iguais a mA, cA e θA. Um bloco B tem massa, calor específico e temperatura inicial respectivamente iguais a
mB, cB e θB. Os blocos A e B são postos em contato térmico e, depois de certo tempo, atingem o equilíbrio
térmico, adquirindo uma temperatura θE. Considerando cA e cB constantes e supondo o sistema termicamente
isolado, calcule θE.
Cálculos:
Gabarito:
13. (1 ponto) Qual é o equivalente em água de um bloco de alumínio de massa 500 g? Sabe-se que o calor
específico do alumínio vale 0,22 cal/g °C e o da água vale 1,0 cal/g °C.
Cálculos:
Gabarito:
Cálculos:
Gabarito:
O único lugar onde o sucesso vem antes do trabalho é no dicionário.
Albert Einstein
Professor José Ranulfo
14. (Unesp-SP – 2 pontos - Desafio) Um bloco de certa liga metálica, de massa 250 g, é transferido de uma
vasilha, que contém água fervendo em condições normais de pressão, para um calorímetro contendo 400 g
de água à temperatura de 10 °C. Após certo tempo, a temperatura no calorímetro se estabiliza em 20 °C.
Supondo que todo o calor cedido pela liga metálica tenha sido absorvido pela água do calorímetro, qual a
razão entre o calor específico da água e o calor específico da liga metálica?