PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO A
01) Os rios, lagos e oceanos localizados em regiões de clima frio congelam da superfície para as regiões mais profundas. A
camada de gelo formada funciona como um isolante térmico evitando a perda de calor da água para o ambiente, o que
preserva a vida aquática da maneira que a humanidade conhece. Caso esse congelamento ocorresse em regiões mais
profundas, a vida aquática não seria a mesma que conhecemos, se é que existiria vida aquática. O congelamento dos
ambientes aquáticos da superfície para as regiões mais profundas deve-se à dilatação anômala da água.
A respeito desse fenômeno anormal que ocorre com a água (considere que a água esteja submetida à pressão
atmosférica normal (1 atm)), é correto afirmar:
a) Devido à diminuição do volume de uma determinada porção de água, quando ela é resfriada de 4 °C até 0 °C, a densidade
dessa quantidade de água aumenta. Essa porção de água, por ser mais densa, mantém-se na superfície, onde se iniciará o
congelamento.
b) Devido ao aumento do volume de uma determinada porção de água, quando ela é resfriada de 4 °C até 0 °C, a densidade
dessa quantidade de água diminui. Essa porção de água, por ser menos densa, mantém-se na superfície, onde se iniciará o
congelamento.
c) A massa de uma determinada porção de água aumenta, quando esta é resfriada de 4 °C até 0 °C, tornando-a mais densa.
Essa quantidade de água, por ser mais densa, mantém-se na superfície, onde ocorrerá o congelamento.
d) A massa de uma determinada porção de água diminui quando esta é resfriada de 4 °C até 0 °C, tornando-a menos densa.
Essa quantidade de água, por ser menos densa, mantém-se na superfície, onde ocorrerá o congelamento.
e) Todo e qualquer material, quando passa do estado líquido para o estado sólido, inicia o seu congelamento de cima para
baixo.
02) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F).
(V) O fluxo de calor através de um sólido depende de três parâmetros: diferença de temperatura, geometria do condutor e
material que compõem o condutor.
(V) As prateleiras de uma geladeira são gradeadas para facilitar a convecção do ar em seu interior, pois, naturalmente, o ar
quente, por ser menos denso, sobe, e o ar frio, por ser mais denso, desce.
(V) No deserto costuma-se usar roupas grossas, pois elas funcionam como um isolante térmico que impede que o calor
penetre através delas até o nosso corpo durante o dia.
(V) O ar quente, por ser menos denso, sobe, e o ar frio, por ser mais denso, desce. Por esse motivo, o congelador é
posicionado na parte superior da geladeira para que retire energia do ar mais aquecido, que se encontra na parte superior
desse aparelho, resfriando-o. O ar, por estar agora mais frio, desce e resfria os alimentos que se encontram na geladeira.
(F) Na condução térmica, o calor é transmitido juntamente com os átomos que compõem o sólido.
03) Analise as afirmativas abaixo.
I. Um balde de isopor mantém a cerveja gelada, porque impede a saída do frio.
II. Se a temperatura de uma escova de dentes é maior que a temperatura da água da pia, ao mergulharmos a escova na água,
ocorrerá uma transferência de calor por condução térmica da escova para a água.
III. Se tivermos a sensação de frio ao tocar um objeto com a mão, isso significa que esse objeto possui uma condutividade
térmica muito baixa.
IV. O agasalho, que usamos em dias frios para nos mantermos aquecidos, é um bom condutor de calor.
V. Os esquimós, para se proteger do frio intenso, constroem abrigos de gelo, porque o gelo é um isolante térmico.
Estão corretas:
a) II, III e V.
b) I, II e IV.
c) II e V.
d) Todas estão incorretas.
e) Todas estão corretas.
04) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água,
apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais
rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, a qual provoca o deslocamento do ar da
superfície que está mais fria (mar).
À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia.
Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais
tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado
da seguinte maneira:
a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa
pressão, que causa um deslocamento de ar do continente para o mar.
b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não
conseguiu reter calor durante o dia.
c) O ar que está sobre o mar se esfria e se dissolve na água; forma-se, assim, um
centro de baixa pressão, que atrai o ar qu ente do continente.
d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão, que atrai massas de ar continental.
e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
05) Uma placa de isolante térmico possui 100 cm2 de secção transversal e 2 cm de espessura. Sua condutividade térmica é
de 4.10-4 cal/s.cm.°C. Se a diferença de temperatura entre as faces opostas é de 100 °C, determine quantas calorias
atravessam a placa por segundo.
C.S .∆T
L
4.10−4.100.100
φ=
2
−4
4.10 .1.104
φ=
2
4
φ=
2
φ = 2cal / s
φ=
S = 100cm 2
∆T = 100º C
φ =?
L = 2cm
C = 4.10−4 cal / s.cm.º C
06) Um frasco de vidro de coeficiente de dilatação linear 9.10-6 °C-1, possui uma capacidade de 50 cm3 a uma temperatura
de 0°C. Nessa temperatura, o frasco contém 50cm3 de mercúrio, cujo coeficiente de dilatação é 180.10-6 °C-1. O conjunto
então é aquecido até atingir 200 °C. Calcule a quantidade de mercúrio que irá entornar do frasco.
V0 = 30cm3
T0 = 0º C
γ ap = γ l − γ r
T = 200º C
γ ap = γ l − 3α r
∆Vap = ?
γ ap = 180.10−6 − 27.10−6
α vidro = 9.10−6 º C −1
γ ap = 153.10−6 º C −1
γ Hg = 180.10−6 º C −1
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
∆Vap = 50.153.10−6.200
∆Vap = 1,53cm3
07) Num frasco de vidro, de coeficiente de dilatação linear 5.10-6 °C-1, é colocado um líquido, de coeficiente de dilatação
volumétrica igual a 1,8.10-4 °C-1, enchendo-o completamente. Sabendo que extravasa 0,33 cm3 desse líquido, determine o
volume inicial de líquido antes da temperatura variar de 100 °C.
V0 = ?
γ ap = γ l − γ r
∆T = 100º C
∆Vap = 0,33cm3
α vidro = 5.10−6 º C −1
γ Hg = 1,8.10 º C
−4
−1
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
γ ap = γ l − 3α r
0,33 = V0 .1, 65.10−4.100
γ ap = 1,8.10−4 − 15.10−6
V0 =
γ ap = 1, 65.10−4 º C −1
0,33
1, 65.10−2
V0 = 20cm3
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO B
01) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F).
(V) O fluxo de calor através de um sólido depende de três parâmetros: diferença de temperatura, geometria do condutor e
material que compõem o condutor.
(F) As prateleiras de uma geladeira são gradeadas para facilitar a convecção do ar em seu interior, pois, naturalmente, o ar
quente, por ser menos denso, desce, e o ar frio, por ser mais denso, sobe.
(V) No deserto costuma-se usar roupas grossas, pois elas funcionam como um isolante térmico que impede que o calor
penetre através delas até o nosso corpo durante o dia.
(V) O ar quente, por ser menos denso, sobe, e o ar frio, por ser mais denso, desce. Por esse motivo, o congelador é
posicionado na parte superior da geladeira para que retire energia do ar mais aquecido, que se encontra na parte superior
desse aparelho, resfriando-o. O ar, por estar agora mais frio, desce e resfria os alimentos que se encontram na geladeira.
(V) Na convecção térmica, o calor é transmitido juntamente com os átomos que compõem o fluido.
02) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa correta.
a) Em locais onde o inverno atinge baixíssimas temperaturas, observamos apenas que uma determinada espessura de gelo
forma-se sobre os rios e lagos. A água não se congela completamente porque sua densidade mínima é atingida a 4 °C, o que
evita que o restante do líquido congele devido ao fato de o gelo ser um mau isolante térmico.
b) Durante a dilatação de líquidos, percebemos uma variação no volume destes em relação aos recipientes que os contêm.
Essa variação de volume observada independe do recipiente em que o líquido está contido.
c) A água é a única substância que sofre anomalia na dilatação.
d) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de 2 °C, na pressão normal; quando aquecida, sofre um
aumento de temperatura de 3 °C. Observando esse fenômeno, percebemos que o volume da água diminui e depois aumenta
durante o aquecimento.
e) Um tanque possui um certo volume de água à temperatura ambiente. Se aquecermos o conjunto até uma temperatura T,
podemos afirmar que a variação da altura do líquido não dependerá dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do
líquido.
03) Um tanque de cobre cheio de mercúrio (cujo volume desse líquido é 2000 cm3) é aquecido em 100ºC. Considerando o
coeficiente de dilatação do mercúrio igual a 1,82.10-4 ºC-1, calcule quantos cm3 de mercúrio transbordarão após o
aquecimento. (Dado: =1,4.10-5 ºC-1)
α r = 1, 4.10−5 º C −1
V0 = 2000cm
3
∆T = 100º C
γ l = 1,82.10 º C
−4
∆Vap = ?
−1
γ ap = γ l − γ r
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
γ ap = γ l − 3α r
∆Vap = 2000.1, 4.10−4.100
γ ap = 1,82.10−4 − 4, 2.10−5
∆Vap = 2.105.1, 4.10−4
γ ap = 1, 4.10−4 º C −1
∆Vap = 28cm3
04) A figura a seguir, que representa, esquematicamente, um corte transversal de uma garrafa térmica, mostra as principais
características desse objeto: parede dupla de vidro (com vácuo entre as duas partes), superfícies interna e externa
espelhadas, tampa de material isolante térmico e revestimento externo
protetor.
A garrafa térmica mantém a temperatura de seu conteúdo praticamente
constante por algum tempo. Isso ocorre porque:
a) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são
reduzidas devido ao vácuo entre as paredes, e as trocas de calor por
convecção são reduzidas por causa das superfícies espelhadas.
b) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são
reduzidas devido às superfícies espelhadas, e as trocas de calor por radiação são reduzidas por causa do vácuo entre as
paredes.
c) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são reduzidas pelas superfícies espelhadas, e as trocas de
calor por convecção são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes.
d) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são reduzidas por causa do vácuo entre as paredes, e as
trocas de calor por radiação são reduzidas pelas superfícies espelhadas.
05) Analise as afirmativas abaixo.
I. Um balde de isopor mantém a cerveja gelada, porque impede a saída do frio.
II. Se temperatura de uma escova de dentes é maior que a temperatura da água da pia, ao mergulharmos a escova na água,
ocorrerá uma transferência de calor por condução térmica da escova para a água.
III. Se tivermos a sensação de frio ao tocar um objeto com a mão, isso significa que esse objeto possui uma condutividade
térmica alta.
IV. O agasalho, que usamos em dias frios para nos mantermos aquecidos, é um bom condutor de calor.
V. Os esquimós, para se proteger do frio intenso, constroem abrigos de gelo, porque o gelo é um isolante térmico.
Estão corretas:
a) II, III e V.
b) I, II e IV.
c) II e V.
d) Todas estão incorretas.
e) Todas estão corretas.
06) Em um béquer de 200 mL, encontramos a mesma quantidade de mercúrio a uma temperatura de 0 °C. Aquecendo o
conjunto, um volume de 3,3 mL de mercúrio transborda. Considerando o coeficiente de dilatação linear do vidro igual a
9. 10-6 °C-1 e o coeficiente de dilatação do mercúrio 177.10-6 °C-1, determine a que temperatura deve-se aquecer o conjunto
béquer–mercúrio para que o volume citado do mercúrio transborde.
V0 = 200mL
T0 = 0º C
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
3,3 = 200.150.10−6.∆T
γ ap = γ l − γ r
3,3
3.104.10−6
1,1
∆T = −2
10
∆T = 110º C
∆T =
∆Vap = 3,3mL
γ ap = γ l − 3α r
α vidro = 9.10−6 º C −1
γ ap = 177.10−6 − 27.10−6
γ Hg = 177.10−6 º C −1
γ ap = 150.10−6 º C −1
T =?
T = 110º C
07) Um reservatório de água quente tem paredes de tijolo isolante de 10 cm de espessura. Sabendo que a área total da
parede em contato com a água é de 4 m2, e que num dia de inverno a água está a 40 °C e o ambiente externo está a 10 °C,
determine o fluxo de calor pelas paredes do reservatório. (Dado: K tijolo = 0,0015 cal/cm.s.°C)
S = 4m 2 = 4.104 cm 2
T2 = 10º C
T1 = 40º C
φ=?
L = 10cm
C = 0, 0015cal / s.cm.º C
C.S .∆T
L
0, 0015.4.104.30
φ=
10
φ = 60.3
φ=
φ = 180cal / s
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO C
01) Assinale a alternativa falsa.
a) O calor se propaga no vácuo por radiação.
b) Um corpo escuro absorve maior quantidade de radiação térmica do que um corpo claro.
c) Se o congelador fosse colocado na parte inferior de uma geladeira, não haveria a formação das correntes de convecção.
d) Uma pessoa sente frio quando ela perde calor rapidamente para o meio ambiente.
e) Nos corpos sólidos, o calor se propaga por condução e por convecção.
02) Assinale V na(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F na(s) falsa(s).
(F) A radiação é um processo térmico de transmissão de calor de um corpo para outro desde que ocorra contato entre eles.
(V) Uma moeda enegrecida absorve mais calor do que uma moeda bem polida, tendo ambas as moedas a mesma massa
quando expostas ao Sol.
(V) Os processos de transmissão de calor por condução e por irradiação podem acontecer simultaneamente em um mesmo
corpo.
(F) Não é possível que entre dois corpos distantes um do outro existam trocas de calor.
(V) Quanto mais refletor for um corpo, pior absorvente e emissor de calor ele será.
03) Uma placa de vidro, de coeficiente de condutibilidade térmica igual a 0,0015 cal/s.cm.°C, tem espessura de 2 cm e área
de cada face igual a 300 cm2. Essa placa está submetida a uma diferença de temperatura de 10°C entre suas faces. Determine
o fluxo de calor através da placa e qual a quantidade de calor conduzida por ela em 20 minutos.
S = 300cm 2
∆T = 10º C
∆t = 20 min = 1200 s
Q=?
L = 2cm
C = 0, 0015cal / s.cm.º C
C.S .∆T
L
0, 0015.300.10
φ=
2
φ = 2, 25cal / s
φ=
Q
∆t
Q = φ .∆t
Q = 2, 25.1200
φ=
Q = 2700cal
04) Uma pessoa anda descalça no interior de uma casa onde as paredes, o piso e o ar estão em equilíbrio térmico. Essa
pessoa sente o piso de ladrilho mais frio que o piso de madeira devido:
a) a efeitos psicológicos.
b) à diferença de propriedades de condução de calor do ladrilho e da madeira.
c) à diferença de temperatura entre o ladrilho e a madeira.
d) à diferença entre os calores específicos do ladrilho e da madeira.
e) à diferença de propriedades de radiação do ladrilho e da madeira.
05) Um recipiente de cobre de coeficiente de dilatação linear 1,5.10-5 °C-1, está a 100°C e completamente cheio de um
líquido cujo volume é 2500cm3. Ao aquecer o conjunto a 200°C, transbordam 25cm3 desse líquido. Determine o coeficiente
de dilatação do líquido.
V0 = 2500cm3
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
∆Vap = 25cm
25 = 2500.γ ap .100
3
∆T = 100º C
γl = ?
α r = 1,5.10−5 º C −1
25
250000
= 1.10−4 º C −1
γ ap = γ l − γ r
γ l = γ ap + γ r
γ ap =
γ l = 1.10−4 + 4,5.10−5
γ ap
γ l = 1, 45.10−4 º C −1
06) Analise as afirmativas abaixo.
I. A mínima densidade da água se verifica a 4 ºC, e o gelo nessa temperatura é mais denso que a água.
II. Na dilatação de líquidos, a dilatação do frasco influi na dilatação aparente.
III. Ferro, bismuto e antimônio apresentam também uma dilatação irregular na sua fase líquida.
IV. As pontes de hidrogênio, na molécula da água, rompem-se durante o aquecimento da água.
V. O volume real de um líquido pode ser calculado pela diferença do volume aparente e o volume do frasco.
Estão corretas:
a) I e II.
b) II e III.
c) IV e V.
d) I, II e IV.
e) III, IV e V.
07) Num frasco de vidro, de coeficiente de dilatação linear 9.10-6 °C-1, é colocado um líquido de coeficiente de dilatação
volumétrica igual a 1,8.10-4 °C-1, enchendo-o completamente. Sabendo que extravasam 0,765 cm3 desse líquido, determine
o volume inicial do líquido antes da temperatura variar 100 °C.
V0 = ?
γ ap = γ l − γ r
∆T = 100º C
∆Vap = 0, 765cm3
α vidro = 9.10−6 º C −1
γ l = 1,8.10 º C
−4
−1
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
γ ap = γ l − 3α r
0, 76533 = V0 .1,53.10−4.100
γ ap = 1,8.10−4 − 27.10−6
V0 =
γ ap = 1,53.10−4 º C −1
0, 765
1,53.10−2
V0 = 50cm3
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO D
1)Assinale V na(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F na(s) falsa(s).
(F) O calor pode se propagar no vácuo por radiação e por convecção.
(F) Um corpo escuro absorve menor quantidade de radiação térmica do que um corpo claro.
(V) Se o congelador fosse colocado na parte inferior de uma geladeira, não haveria a formação das correntes de convecção.
(V) Uma pessoa sente calor quando ela não perde calor para o meio ambiente devido ao fato de a pessoa e o ambiente
estarem com temperaturas próximas.
(F) Nos líquidos, o calor se propaga por condução e por convecção.
02) Das afirmações abaixo, assinale a errada.
a) A radiação é um processo térmico de transmissão de calor de um corpo para outro desde que ocorra contato entre eles.
b) Uma moeda enegrecida absorve mais calor do que uma moeda bem polida, tendo ambas as moedas a mesma massa
quando expostas ao Sol.
c) Os processos de transmissão de calor por condução e por irradiação podem acontecer simultaneamente em um mesmo
corpo.
d) É possível que entre dois corpos distantes um do outro existam trocas de calor.
e) Quanto mais refletor for um corpo, pior absorvente e emissor de calor ele será.
03) Em noites frias, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, antes de deitarmos, mesmo que
existam vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria, e somente nos aquecemos depois que estivemos sob
os cobertores por algum tempo. Isso se explica porque:
a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso corpo sim.
b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com o nosso corpo.
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico.
d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama, que será absorvido pelo nosso corpo.
e) a cama, por não ser de lã, produz muito frio, e a produção de calor pelo cobertor não é suficiente para seu aquecimento
sem a presença humana.
04) Uma pessoa dorme sob um cobertor de 3,0 cm de espessura e de condutibilidade térmica 3,5.10-4 cal/s.cm.°C. Sua pele
está à temperatura de 36 °C, e o ambiente a 0 °C. Determine o fluxo de calor que atravessa o cobertor por metro quadrado
de superfície.
S = 1m 2 = 104 cm 2
∆T = 36º C
L = 3cm
C = 3,5.10−4 cal / s.cm.º C
φ =?
C.S .∆T
L
3,5.10−4.104.36
φ=
3
φ = 42cal / s
φ=
05) Um frasco de alumínio, de coeficiente de dilatação linear 2,0.10-5 °C-1, está a 50 ºC e completamente cheio de um
líquido cujo volume é 200 cm3. Ao aquecer o conjunto a 150 ºC, transbordam 25 cm3 desse líquido. Determine o coeficiente
de dilatação do líquido.
V0 = 200cm3
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
∆Vap = 25cm3
25 = 200.γ ap .100
∆T = 100º C
γl = ?
α r = 2.10−5 º C −1
γ ap
γ ap
25
=
20000
= 1, 25.10−3 º C −1
γ ap = γ l − γ r
γ l = γ ap + γ r
γ l = 1, 25.10−3 + 6.10−5
γ l = 1,31.10−3 º C −1
06) Analise as afirmativas abaixo.
I. A máxima densidade da água se verifica a 4 ºC.
II. Na dilatação de líquidos, a dilatação do frasco influi na dilatação aparente.
III. Ferro, bismuto e antimônio apresentam também uma dilatação irregular na sua fase sólida.
IV. As pontes de hidrogênio, na molécula da água, rompem-se durante o resfriamento da água.
V. O volume real de um líquido pode ser calculado pela adição entre o volume aparente e o volume final do frasco.
Estão corretas:
a) I e II.
b) II e III.
c) IV e V.
d) I, II e IV.
e) III, IV e V.
07) Num tambor de lata, de coeficiente de dilatação linear 2,0.10-5 °C-1, é colocado um álcool etílico, de coeficiente de
dilatação volumétrica igual a 7,6.10-4 °C-1, enchendo-o completamente. Sabendo que extravasam 70 cm3 desse líquido,
determine o volume inicial do líquido antes de temperatura variar 50 °C.
V0 = ?
γ ap = γ l − γ r
∆T = 50º C
∆Vap = 70cm3
α r = 2.10−6 º C −1
γ l = 7, 6.10 º C
−4
−1
∆Vap = V0 .γ ap .∆T
γ ap = γ l − 3α r
70 = V0 .7.10−4.50
γ ap = 7, 6.10−4 − 6.10−6
V0 =
γ ap = 7.10−4 º C −1
70
350.10−4
V0 = 2000cm3