Roteiro de Estudo Especifica de Física – 2ª Série EM - 2° Bimestre
O enunciado refere-se a questões de 01 a 03:
O gráfico a seguir é a curva de aquecimento de 10g de
uma substância, à pressão de 1 atm.
1. Qual é o estado físico inicial da substância?
2. Calcule os calores específicos da substância em
cada fase.
3. Determine os calores latente de fusão e ebulição.
4. Um aquecedor elétrico fechado contém inicialmente
1kg de água a temperatura de 25°C e é capaz de fornecer 300 cal a cada segundo. Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1 cal/(g°C) para o calor específico da água e 540 cal/g para o calor latente, calcule
a) o tempo necessário para aquecer a água até o momento em que ela começa a evaporar.
b) a massa do vapor formado, decorridos 520 s a partir
do instante em que o aquecedor foi ligado.
05. Na aula de Física, o professor entrega aos estudantes um gráfico da variação da temperatura (em °C) em
função do calor fornecido (em calorias). Esse gráfico,
apresentado a seguir, é referente a um experimento em
que foram aquecidos 100 g de gelo, inicialmente a 20°C, sob pressão atmosférica constante.
elaboração do gabarito correto, calculando, a partir
das informações dadas,
a) o calor específico do gelo;
b) o calor latente de fusão do gelo;
c) a capacidade térmica da quantidade de água resultante da fusão do gelo.
6. Antibióticos podem ser produzidos induzindo o
crescimento de uma cultura de microorganismos em
meios contendo nutrientes e oxigênio. Ao crescerem,
esses microorganismos respiram e, com a oxigenação,
retiram energia dos alimentos, que em parte será utilizada para a sua sobrevivência, e a restante liberada na
forma de energia térmica. Quando os antibióticos são
produzidos em escala industrial, a cultura de microorganismos se faz em grandes tanques, suficientemente
oxigenados, conhecidos como biorreatores. Devido ao
grande volume de nutrientes e microorganismos, a
quantidade de energia térmica liberada por unidade de
tempo neste processo aeróbico é grande e exige um
sistema de controle da temperatura para mantê-la entre
30 °C e 36 °C. Na ausência desse controlador, a temperatura do meio aumenta com o tempo. Para estimar
a taxa de aquecimento nesse caso, considere que a
cada litro de O2 consumido no processo aeróbico
sejam liberados aproximadamente 48 kJ de energia
térmica. Em um tanque com 500000 litros de cultura,
que pode ser considerado como meio aquoso, são
consumidos 8750 litros de O2 a cada minuto. Se o
calor específico da água é 4,2 J/(g °C), calcule a variação da temperatura do meio a cada minuto do processo.
7. Considere uma pessoa que consuma 1200 kcal de
energia diariamente e que 80% dessa energia seja
transformada em calor. Se esse calor for totalmente
transferido para 100 kg de água, qual variação de
temperatura ocorreria na água? (1 cal = 4,18 J, calor
específico da água = 4,18 kJ/kg.K).
8. Quanto calor precisa ser dado a uma placa de vidro
de 0,3 kg para aumentar sua temperatura em 80 °C?
(Considere o calor específico do vidro como 70
J/kg°C)
Em seguida, o professor solicita que os alunos respondam algumas questões. Auxilie o professor na
COLÉGIO OBJETIVO
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9. Uma quantidade m1 de água a 90 °C é misturada a
1,0 kg de água a 30 °C. O resultado final em equilíbrio está a 45 °C. Qual é a quantidade m1 sendo o
sistema isolado?
10. Um feixe de luz monocromática, proveniente de
um meio óptico A, incide sobre a superfície de separação desse meio com um meio óptico B. Após a
incidência, o raio segue por entre os dois meios, não
refletindo nem penetrando o novo meio.
Com relação a esse acontecimento, qual meio possui
maior índice de refração e maior velocidade de propagação da luz?
De acordo com o esquema e a tabela de dados, determine a trajetória da luz para ocorrer a reflexão total e
o valor do seno do ângulo limite de incidência.
13. Um raio de luz se propaga no ar e atinge um meio
x. Para um ângulo de incidência de 30°, o ângulo de
refração correspondente é de 60°. Qual é o índice de
refração do meio x?
14. Um sistema constituído de três meios de índices
de refração n1, n2 e n3. As superfícies de separação
entre os meios são planas e paralelas. Um raio de luz
incide sobre a superfície que separa os meios 1 e 2. O
ângulo de incidência é α. Ao atingir o meio 3, o feixe
de luz é refratado com o mesmo ângulo α. Coloque os
índices de refrações em ordem crescente, justificando
sua resposta.
15. Uma folha de papel, com um texto impresso, está
protegida por uma espessa placa de vidro. O índice de
refração do ar é 1,0 e o do vidro 1,5. Se a placa tiver 3
cm de espessura, a distância do topo da placa à imagem de uma letra do texto, quando observada na vertical, é:
11. Um raio luminoso propaga-se no ar com velocidade c = 3.108 m/s e com um ângulo de 30° em relação à
superfície de um líquido. Ao passar para o líquido o
ângulo muda para 60°. Qual é o índice de refração do
líquido?
12. Um feixe de luz está se propagando nos meios I e
II separados por uma superfície plana S, conforme o
esquema a seguir.
16. A figura 1 a seguir mostra um feixe de luz incidindo sobre uma parede de vidro a qual está separando
o ar da água. Os índices de refração são 1,00 para o ar,
1,50 para vidro e 1,33 para a água. A alternativa que
melhor representa a trajetória do feixe de luz passando
do ar para a água é:
COLÉGIO OBJETIVO
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17. O esquema a seguir representa, em escala, um
objeto O e sua imagem i conjugada por um sistema
óptico S.
O sistema óptico S é compatível com um espelho
(plano,côncavo ou convexo) ou uma lente (convergente ou divergente) ? Justifique.
21. O diafragma mostra um objeto (O), sua imagem
(I) e o trajeto de dois raios luminosos que saem do
objeto:
Que dispositivo óptico colocado sobre a linha PQ
produzirá a imagem mostrada?
18. Utilizando-se a luz solar e uma lente podemos
queimar uma folha seca. Que tipo de lente convergente ou divergente, devemos utilizar para obtermos êxito
neste empreendimento e em que posição devemos
colocar a folha seca, em relação à lente?
19. Através de uma lente de aumento, podemos ver os
objetos, a partir de uma imagem ampliada e direita. A
lente de aumento é uma lente convergente ou divergente?
20. Observe o diagrama;
Nesse diagrama, estão representados um objeto AB e
uma lente convergente L. F2 é o foco objeto e F1 o
foco imagem dessa lente.
Quais as principais características da imagem A'B'
desse objeto AB?
COLÉGIO OBJETIVO
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