FÍSICA II
Duração: 2 H 30 (exactas)
1ª Chamada
Janeiro 2004
Justifique todas as suas respostas convenientemente
Apresente uma Prova limpa e ordenada
–2
g = 9,8 m s
1 atm = 1,013 x 105 Pa
ρágua
3
= 1 g cm–
–19
ρHg
3
=13,6 g cm–
cágua = 1 cal g– 1 oC –1
9
C ; k = 9 x 10 N . m2 C–1 ;
Constantes eléctricas: e = 1,602 x 10
–27
–27
–31
me = 9,109 x 10
kg ; mp = 1,673 x 10
kg ; mn = 1,675 x 10
kg
FLUIDOS
1- Na célebre experiência de Torricelli, representada na figura, um tubo de mercúrio foi
invertido e este manteve-se até à altura de 76 cm, sendo considerado o primeiro
manómetro e, em homenagem a Torricelli (1608 – 1647), as unidades de pressão
atmosférica tomaram o nome de Torr ou cm-Hg.
Sendo que 1 atm = 76 cm-Hg, mostre que, em unidades S.I., 1 atm = 1,013 x 105 Pa.
Um tubo de mercúrio completamente cheio é invertido, dentro de uma
Tina contendo mercúrio, descendo o seu nível até à altura de 76 cm.
76 cm
(Experiência imaginada por Torriceli mas realizada por Vincenzo Viviani,
discípulo e amigo de Galileu, tal como Torricelli.)
2- Admita que os tubos capilares de uma árvore são cilindros uniformes
com 1,5 x 10– 4 mm de raio. A seiva deve ser conduzida até uma altura
máxima de 50 m. Se o ângulo de contacto for de 450 e a tensão superficial
da seiva 0,05 N m–1, qual a pressão mínima que deve existir nas raízes
para que a seiva chegue até à altura máxima da árvore?
3- Um barco passa da água doce de um rio (menos densa) para a água salgada do
mar (mais densa). Em qual das situações se afunda mais? Justifique convenientemente.
4- Por um tubo de diâmetro interno de 7 mm, escoam-se 250 cm3 de água em 41 segundos.
Qual a velocidade média do fluido no tubo?
TERMODINÂMICA
212 0F
100 0C
5- A figura ao lado mostra duas escalas de temperatura conhecidas onde se
indica o ponto de congelação e de ebulição da água.
a) Em qual das escalas o intervalo entre duas temperaturas sucessivas é maior?
b) Qual das seguintes temperaturas é maior 50 0F ou 50 0C ?
32 0F
0 0C
6- Um pedaço de alumínio, de 20 g, (c = 0,21 cal g–1 ºC–1) a 90 ºC, é colocado numa cavidade
de um bloco grande de gelo a 0 ºC (Lf = 80 cal g–1).
Quanto gelo o alumínio derreterá?
7“Um processo reversível não deixa pegadas nas areias do tempo”
Prof. J. Pinto Peixoto, Climatólogo.
Faça uma breve descrição do que é Entropia e como pode variar.
Pode aumentar, diminuir; aumenta sempre, diminui sempre?
ELECTRICIDADE
8- Duas moedas, com a mesma carga eléctrica, estão sobre uma mesa, distantes entre si 1,5 m.
Qual a carga de cada uma se a força entre elas é de 0,2 N?
9- Indique, justificando, qual dos gráficos representa a variação da intensidade da força
electrostática, F, de uma carga pontual, com a distância.
(a)
(b)
F
(c)
F
r
F
r
(d)
(e)
F
r
F
r
10- Em 10 segundos passam através de uma membrana 8 x 105 iões Cl – .
Calcule a corrente eléctrica.
(Cada ião representa a passagem
de um electrão)
(Cotações: questões qualitativas (teoria) 3 – 1 valor; 7, 9 – 2 valores; Outras questões: 2 – 3 valores; 1, 4, 5, 6, 8, 10 – 2 valores)
r
m x 80 cal/g
4,725 g
q = 7,1 x 10–8 C