PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 1ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO A
01) Um bloco de chumbo de massa 1,0 kg, inicialmente a 227 °C, é colocado em contato com uma fonte térmica de potência
constante.
Determine a quantidade de calor necessária para que metade da sua massa sofra fusão.
(Dados do chumbo: calor latente de fusão = 6,0 cal/g; temperatura de fusão = 327°C; calor específico no estado sólido =
0,03 cal/g.°C)
Qt = Qs + QLf
Qt = m.c.∆T + m.L f
Qt = 1000.0, 03.(327 − 227) + 500.6
Qt = 3000 + 3000
Qt = 6000cal
02) O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de 10 g de uma substância à pressão de 1 atm.
Analise as seguintes afirmações.
I. A substância em questão é a água.
II. O ponto de ebulição dessa substância é 80 °C.
III. O calor latente de fusão da referida substância é 20 cal/g.
IV. O calor específico dessa substância na fase vapor é 0,25 cal/g .°C.
V. A substância encontra-se na fase líquida à temperatura de 0°C.
É(São) correta(s):
a) todas.
b) nenhuma.
c) somente I, II e IV.
d) apenas II, III, IV e V.
e) somente I, IV e V.
03) Um pedaço de gelo a 0°C é colocado em 400g de água a 30°C num recipiente de capacidade térmica desprezível e
isolado termicamente. O equilíbrio térmico se estabelece em 20°C. A massa do pedaço de gelo usado no experimento é, em
gramas, de:
Qgelo + Qagua = 0
m.L f + m.c.∆T + m.c.∆T = 0
m.80 + m.1.(20 − 0) + 400.1.(20 − 30) = 0
100m − 4000 = 0
100m = 4000
m = 40 g
04) Nas condições usualmente encontradas no ambiente em que vivemos, a matéria assume três estados: sólido, líquido e
gasoso. A água, por exemplo, pode ser encontrada em qualquer desses estados de acordo com a pressão e temperatura do
ambiente. Nosso domínio sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do fato de que sabemos controlar as mudanças entre
esses estados. O diagrama de fase reúne, em um diagrama de pressão versus temperatura, as curvas de fusão/solidificação,
de vaporização/condensação e de sublimação de uma dada substância, conforme a figura a seguir.
Com base no diagrama e nos conhecimentos sobre o tema, marque V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para
a(s) falsa(s).
(F) Na região I, a substância está no estado sólido; na II, está no estado líquido; e, na III, está no estado gasoso.
(F) Na região I, a substância está no estado líquido; na II, está no estado sólido; e, Na III, está no estado gasoso.
(V) Na região I, a substância está no estado gasoso; na II, está no estado líquido; e, na III, está no estado sólido.
(F) No ponto 1, a substância está em uma situação de coexistência de estados líquido e gasoso e, no ponto 2, está em um
estado de coexistência de estados sólido e gasoso.
(F) No ponto 2, a substância está em uma situação de coexistência de estados líquido e gasoso e, no ponto 3, está em uma
situação de coexistência de estados sólido e gasoso.
05) O gráfico a seguir representa o aquecimento de 0,3 kg de uma determinada substância inicialmente no estado sólido. O
aquecimento é feito por meio de uma fonte de potência constante 10 cal/min.
O calor específico dessa substância no estado líquido, em cal/g.°C e o calor latente de fusão, é:
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
300.c.(30 − (−20))
10 =
3
30 = 300.c.50
P=
c=
30
15000
c = 0, 002cal / g °C
Q
∆t
m.L
P=
∆t
300.L
10 =
3
30 = 300.L
P=
L=
30
300
L = 0,1cal / g
06) O diagrama de estado físico para certa substância está representado a seguir.
Assinale a alternativa correta.
a) Comprimindo-se isotermicamente a substância do ponto C, ela poderá sofrer solidificação.
b) A substância poderá sofrer sublimação se ela passar do ponto A para o D.
c) Expandindo-se isotermicamente a substância a partir do ponto B, ela poderá sofrer vaporização.
d) No ponto E, a substância encontra-se na fase líquida apenas.
e) Para que a substância passe do ponto C para o D, ela deverá receber energia.
07) No interior de um calorímetro ideal, o qual contém inicialmente 400 g de gelo à temperatura de –10°C, são colocados m
g de água à temperatura de 80°C. Considerando que a temperatura final de equilíbrio no interior do calorímetro é 40°C,
determine a massa m de água adicionada.
Qagua + Qgelo = 0
ma .ca .∆Ta + m.cg .∆T1 + m.L f + m.ca .∆T2 = 0
m.1.(40 − 80) + 400.0,5.(0 − (− 10)) + 400.80 + 400.1.(40 − 0) = 0
− 40m + 2000 + 32000 + 16000 = 0
40m = 50000
m = 1250 g
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 1ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO B
01) No interior de um calorímetro ideal, o qual contém inicialmente 400 g de gelo à temperatura de –20°C, são colocados m
g de água à temperatura de 90 °C. Considerando que a temperatura final de equilíbrio no interior do calorímetro é 40°C,
determine a massa m de água adicionada.
Qagua + Qgelo = 0
ma .ca .∆Ta + m.cg .∆T1 + m.L f + m.ca .∆T2 = 0
m.1.(40 − 90) + 400.0,5.(0 − (−20)) + 400.80 + 400.1.(40 − 0) = 0
−50m + 4000 + 32000 + 16000 = 0
40m = 52000
m = 1040 g
02) O diagrama de estado físico para certa substância está representado a seguir.
Analise as afirmativas a seguir.
I. Comprimindo-se isotermicamente a substância do ponto C, ela poderá sofrer solidificação.
II. A substância poderá sofrer sublimação se ela passar do ponto A para o D.
III. Expandindo-se isotermicamente a substância a partir do ponto B, ela poderá sofrer vaporização.
IV. No ponto E, a substância encontra-se na fase líquida apenas.
V. Para que a substância passe do ponto C para o D, ela deverá receber energia.
É(São) correta(s).
a) todas.
b) nenhuma.
c) somente III.
d) apenas IV e V.
e) somente I e II.
03) O gráfico a seguir representa a curva de aquecimento de 10 g de uma substância à pressão de 1 atm.
Analise as seguintes afirmações e marque V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(F) A substância em questão é a água.
(V) O ponto de ebulição dessa substância é 80 °C.
(V) O calor latente de fusão da referida substância é 20 cal/g.
(V) O calor específico dessa substância na fase vapor é 0,25 cal/g.°C.
(V) A substância encontra-se na fase líquida à temperatura de 0°C.
04) Um pedaço de gelo a 0°C é colocado em 200g de água a 30°C num recipiente de capacidade térmica desprezível e
isolado termicamente. O equilíbrio térmico se estabelece em 20°C. A massa do pedaço de gelo usado no experimento é, em
gramas, de:
Qgelo + Qagua = 0
m.L f + m.c.∆T + m.c.∆T = 0
m.80 + m.1.(20 − 0) + 200.1.(20 − 30) = 0
100m − 2000 = 0
100m = 2000
m = 20 g
05) Um bloco de chumbo de massa 1,0 kg, inicialmente a 227°C, é colocado em contato com uma fonte térmica de potência
constante. O gráfico mostra como varia a quantidade de calor absorvida pelo bloco em função do tempo. (Dados do
chumbo: calor latente de fusão = 6,0 cal/g; temperatura de fusão = 327°C; calor específico no estado sólido = 0,03 cal/g.°C)
Q
∆t
m.L
P=
∆t
1000.6
300 =
∆t
6000
O bloco de chumbo é aquecido até que ocorra sua fusão completa. O gráfico da temperatura em
∆t =
função do tempo que descreve o processo sofrido pelo chumbo é:
300
∆t = 20 s
Q
P=
∆t
1500
P=
5
P = 300cal / s
P=
06) O gráfico a seguir representa o aquecimento de 0,5 kg de uma determinada substância inicialmente no estado sólido. O
aquecimento é feito por meio de uma fonte de potência constante 15 cal/min.
O calor específico dessa substância no estado sólido, em cal/g.°C e o calor latente de fusão, é:
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
500.c.(−20 − (−40))
15 =
2
30 = 500.c.20
P=
c=
30
10000
c = 0, 003cal / g °C
Q
∆t
m.L
P=
∆t
500.L
15 =
3
45 = 500.L
P=
L=
45
500
L = 0, 09cal / g
07) Nas condições usualmente encontradas no ambiente em que vivemos, a matéria assume três estados: sólido, líquido e
gasoso. A água, por exemplo, pode ser encontrada em qualquer desses estados de acordo com a pressão e temperatura do
ambiente. Nosso domínio sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do fato de que sabemos controlar as mudanças entre
esses estados. O diagrama de fases reúne, em um diagrama de pressão versus temperatura, as curvas de fusão, de
vaporização e de sublimação de uma dada substância, conforme a figura a seguir.
Com base no diagrama e nos conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar:
a) No ponto 2, a substância está em uma situação de coexistência de estados líquido e gasoso e, no ponto 3, está em uma
situação de coexistência de estados gasoso e sólido.
b) Na região I, a substância está no estado líquido; na II, está no estado gasoso; e, na III, está no estado sólido.
c) Na região I, a substância está no estado gasoso; na III, está no estado sólido; e, na II, está no estado líquido.
d) No ponto 1, a substância está uma situação de coexistência de estados sólido e gasoso e, no ponto 2, está em uma
situação de coexistência de estados sólido e líquido.
e) No ponto 2, a substância está em uma situação de coexistência de estados sólido e líquido e, no ponto 3, está em uma
situação de coexistência de estados sólido e gasoso.
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 1ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO C
01) Um estudante coloca pedaços de uma liga metálica, que estão a uma temperatura de 0°C, num recipiente que contém um
termômetro e os aquece sob pressão constante. Depois de várias medições, o estudante elabora o gráfico mostrado abaixo, o
qual representa as temperaturas da liga em função do tempo de aquecimento.
Com base no enunciado e no gráfico, assinale V para a(s) afirmação(ões) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(F) A temperatura de ebulição da liga é 50 °C.
(F) A liga, entre 2 e 5 minutos, não absorveu calor.
(V) A fusão da liga durou 3 minutos.
(F) Podemos afirmar que a liga se apresentou na fase gasosa após 9 minutos de aquecimento
(F) A liga se apresentou somente na forma líquida a 50 °C.
02) Considere o diagrama a seguir sobre o estado de uma substância e analise as afirmações abaixo.
I. A partir do estado C, comprimindo-se isotermicamente a substância, ela sofrerá solidificação.
II. A mudança do estado A para o B chama-se fusão.
III. Em D, a substância encontra-se no estado sólido.
IV. Se a substância for expandida isotermicamente a partir do estado A, ela poderá sofrer condensação.
V. Para valores de pressão abaixo do ponto E, a substância não pode existir no estado líquido.
A alternativa que contém somente as afirmações que estão corretas é:
a) II e IV
b) I e II
c) II, III e IV
d) I, II e V
e) II, III e V
03) Nas condições usualmente encontradas no ambiente em que vivemos, a matéria assume três estados: sólido, líquido e
gasoso. A água, por exemplo, pode ser encontrada em qualquer desses estados de acordo com a pressão e temperatura do
ambiente. Nosso domínio sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do fato de que sabemos controlar as mudanças entre
esses estados. O diagrama de fases reúne em um diagrama de pressão versus temperatura, as curvas de fusão/solidificação,
de vaporização/condensação e de sublimação de uma dada substância, conforme a figura a seguir.
p (atm)
B
A
3
E
F
D
2
C
1
Τ (oC)
Com base no diagrama e nos conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar:
a) No estado C, a substância está no estado gasoso; no D, está no estado líquido; e, no A, está no estado sólido.
b) F indica o ponto crítico, ponto este que indica uma temperatura crítica, abaixo da qual qualquer substância gasosa pode
ser liquefeita por compressão isotérmica.
c) Do estado B para o D, a substância passa de líquido para vapor.
d) No ponto 2, a substância está em uma situação de coexistência de estados líquido e gasoso; e, no 3, está numa situação de
coexistência de estados sólido e gasoso.
e) Do estado B para o A, a substância sofre uma transformação endotérmica denominada de condensação.
04) Determine a quantidade de calor necessária para elevar 100 g de álcool de –134°C até 16°C. (Dados: temperatura de
fusão do álcool = –114°C; calor específico do álcool sólido = 0,01 cal/g.°C; calor latente de fusão do álcool = 25 cal/g; calor
específico do álcool líquido = 0,6 cal/g.°C)
Qt = Qs1 + QLf + Qs 2
Qt = m.c1.∆T1 + m.L f + m.c2 .∆T2
Qt = 100.0, 01.(−114 − (−134)) + 100.25 + 100.0, 6.(16 − (− 114))
Qt = 1.(20) + 2500 + 60.(130)
Qt = 200 + 2500 + 7800
Qt = 10320cal
05) No interior de um calorímetro ideal, temos uma determinada massa de água a 80°C. São adicionados, nesse recipiente,
250 g de gelo, inicialmente a –20°C. Sabendo que o equilíbrio térmico atingido é de 30°C, determine a massa de água
contida no recipiente antes da adição do gelo.
Qgelo + Qagua = 0
m.c1.∆T1 + m.L f + m.c2 .∆T2 + m.c.∆T = 0
250., 05. ( 0 − (−20) ) + 250.80 + 250.1.(30 − 0) + m.1.(30 − 80) = 0
2500 + 20000 + 7500 − 50m = 0
50m = 30000
m = 600 g
06) Colocam-se 100 g de gelo a 0°C em 200 g de água a 32°C. Após certo tempo, verifica-se que existe uma massa m de
gelo boiando na água. Admitindo-se que não ocorreu troca de calor com o ambiente e que o calor latente de fusão do gelo é
80 cal/g, qual o valor m da massa de gelo restante?
Qgelo + Qagua = 0
m.L f + m.c.∆T = 0
m.80 + 200.1.(0 − 32) = 0
80m − 6400 = 0
80m = 6400
m = 80 g ⇒ sobraram 20g de gelo
07) Aquecendo-se 30 g de uma substância, inicialmente no estado sólido, com um aquecedor de potência constante de
30cal/min dentro de um recipiente bem isolado, sua temperatura variará com o tempo de acordo com o gráfico abaixo.
Determine o calor específico da substância na fase líquida e o seu calor latente de fusão.
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
30.c.(80 − 40)
30 =
10
300 = 30.c.40
P=
c=
300
1200
c = 0, 25cal / g °C
Q
∆t
m.L
P=
∆t
30.L
30 =
30
900 = 30.L
P=
L=
900
30
L = 30cal / g
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 1ª MENSAL - 2º TRIMESTRE
TIPO D
01) Nas condições usualmente encontradas no ambiente em que vivemos, a matéria assume três estados: sólido, líquido e
gasoso. A água, por exemplo, pode ser encontrada em qualquer desses estados de acordo com a pressão e temperatura do
ambiente. Nosso domínio sobre o ambiente decorre, entre outras coisas, do fato de que sabemos controlar as mudanças entre
esses estados. O diagrama de fases reúne, em um diagrama de pressão versus temperatura, as curvas de fusão/solidificação,
de vaporização/condensação e de sublimação de uma dada substância, conforme a figura a seguir.
p (atm)
B
A
3
E
F
D
2
C
1
Τ (oC)
Com base no diagrama e nos conhecimentos sobre o tema, analise as seguintes afirmativas.
I. Esse diagrama representa uma substância que sofre contração no seu volume durante a fusão.
II. No ponto 2, a substância está em uma situação de coexistência de estados líquido e gasoso e, no 3, está em uma situação
de coexistência de estados sólido e gasoso.
III. Do estado B para o D, a substância passa de líquido para vapor.
IV. F indica o ponto crítico, ponto este que indica uma temperatura crítica, abaixo da qual qualquer substância gasosa pode
ser liquefeita por compressão isotérmica.
V. Do estado B para o A, a substância sofre uma transformação endotérmica denominada de condensação.
Está(ão) correta(s) somente a:
a) I.
b) I e a IV.
c) III.
d) I e a V.
e) II e a III.
02) Um estudante coloca uma substância líquida, a qual está a uma temperatura de 20°C, num recipiente que contém um
termômetro e a aquece sob pressão constante. Depois de várias medições, o estudante elabora o gráfico mostrado abaixo,
que representa as temperaturas da substância em função do tempo de aquecimento.
Com base no enunciado e no gráfico, assinale V para a(s) afirmação(ões) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(V) A temperatura de ebulição da substância é 50 °C.
(V) Depois de 4 minutos de aquecimento, metade da substância vaporizou.
(F) Após 8 minutos de aquecimento, a substância se apresentou na fase líquida.
(F) Entre 2 e 4 minutos, a substância não absorveu calor, pois sua temperatura permaneceu constante.
(V) Depois de 1 minuto de aquecimento, a temperatura da substância é de 35 °C.
03) Considerando o diagrama a seguir sobre o estado de uma substância, assinale a alternativa correta.
a) A partir do estado C, comprimindo-se isotermicamente a substância, ela sofrerá solidificação.
b) A mudança do estado A para o B chama-se condensação.
c) Em D, a substância encontra-se no estado vapor.
d) Se a substância for aquecida isobaricamente a partir do estado A, ela poderá sofrer fusão.
e) Para valores de pressão abaixo do ponto E, a substância pode existir no estado líquido.
04) No interior de um calorímetro ideal, temos uma determinada massa de água a 80°C. São adicionados, nesse recipiente,
250 g de gelo, inicialmente a –20°C. Sabendo que o equilíbrio térmico atingido é de 30°C, determine a massa de água
contida no recipiente antes da adição do gelo.
Qgelo + Qagua = 0
m.c1.∆T1 + m.L f + m.c2 .∆T2 + m.c.∆T = 0
250.0,5. ( 0 − (− 20) ) + 250.80 + 250.1.(30 − 0) + m.1.(30 − 80) = 0
2500 + 20000 + 7500 − 50m = 0
50m = 30000
m = 600 g
05) Aquecendo-se 20 g de uma substância, inicialmente no estado sólido, com um aquecedor de potência constante de
40 cal/min dentro de um recipiente bem isolado, sua temperatura variará com o tempo de acordo com o gráfico abaixo.
Determine o calor específico da substância na fase sólida e o seu calor latente de fusão.
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
20 .c.(40 − 20)
40 =
20
40 = 20.c
40
c=
20
c = 2cal / g °C
P=
Q
∆t
m.L
P=
∆t
20.L
40 =
30
1200 = 20.L
P=
L=
1200
20
L = 60cal / g
06) Determine a quantidade de calor necessária para elevar 100 g de álcool de 28 °C até 118 °C.
(Dados: temperatura de ebulição do álcool = 78 °C; calor específico do álcool = 0,6 cal/g . °C; calor latente de
vaporização do álcool = 204 cal/g; calor específico do vapor de álcool = 0,1 cal/g . °C)
Qt = Qs1 + QLf + Qs 2
Qt = m.c1.∆T1 + m.L f + m.c2 .∆T2
Qt = 100.0, 6.(78 − 28) + 100.204 + 100.0,1.(118 − 78)
Qt = 60.50 + 20400 + 10.40
Qt = 3000 + 20400 + 400
Qt = 23800cal
07) Colocam-se 60 g de gelo a 0°C em 100 g de água. Após certo tempo, verifica-se que existe uma massa m de gelo
boiando na água. Admitindo-se que não ocorreu troca de calor com o ambiente e que o calor latente de fusão do gelo é
80cal/g, qual a temperatura inicial da água para que 2/3 do gelo continue boiando na água?
Atenção!! Se 2/3 de gelo continuam boiando, isto é 40g, 20 g de gelo fundiram.
Qgelo + Qagua = 0
m.L f + m.c.∆T = 0
20.80 + 100.1.(0 − T ) = 0
1600 − 100T = 0
100T = 1600
T = 16° C