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Física – X
Paulo Bahiense, Naldo, Wilson
e Ausgusto
1. (Enem 2014) Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a
extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se
um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com
auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de calor fornecido,
considerando o sistema como hermético, o objeto elevou-se em valores Δh, como mostrado no
gráfico. Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases,
denominados M e V.
A diferença no comportamento dos gases no experimento decorre do fato de o gás M, em
relação ao V, apresentar
a) maior pressão de vapor.
b) menor massa molecular.
c) maior compressibilidade.
d) menor energia de ativação.
e) menor capacidade calorífica.
2. (Enem 2012) Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores à combustão e
reduzir suas emissões de poluentes são a meta de qualquer fabricante de motores. É também
o foco de uma pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da
matéria e que está presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de
ignição com as moléculas de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de
energia que, por sua vez, faz o motor funcionar.
Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).
No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante
a) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum
momento estará esgotado.
b) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica
nunca atinge o ideal.
c) o funcionamento cíclico de todo os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que
parte da energia seja transferida ao próximo ciclo.
d) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que
com o tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.
e) a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura
maior que a de fusão do aço com que se fazem os motores.
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3. (Espcex (Aman) 2014) Uma fonte luminosa está fixada no fundo de uma piscina de
profundidade igual a 1,33 m.
Uma pessoa na borda da piscina observa um feixe luminoso monocromático, emitido pela
fonte, que forma um pequeno ângulo α com a normal da superfície da água, e que, depois de
refratado, forma um pequeno ângulo β com a normal da superfície da água, conforme o
desenho.
A profundidade aparente “h” da fonte luminosa vista pela pessoa é de:
Dados: sendo os ângulos α e β pequenos, considere tgα  senα e tgβ  senβ.
índice de refração da água: nágua=1,33
índice de refração do ar: nar=1
a) 0,80 m
b) 1,00 m
c) 1,10 m
d) 1,20 m
e) 1,33 m
4. (Ufsm 2015) Antes do seu emprego nas comunicações, as fibras óticas já vinham sendo
usadas para a iluminação e inspeção das cavidades do corpo humano, o que possibilitou o
desenvolvimento de técnicas diagnósticas como a endoscopia. O fenômeno físico que permite
guiar a luz, através de um feixe de fibras flexíveis, por um caminho curvo é a reflexão interna
total. Para que esse fenômeno ocorra,
I. a luz deve incidir a partir de um meio de índice de refração mais alto sobre a interface com
um meio de índice de refração mais baixo.
II. o ângulo de incidência da luz sobre a interface de separação entre dois meios deve ser tal
que o ângulo de refração seja de, no mínimo, 90.
III. a interface de separação entre os meios interno e externo deve ser revestida com um filme
refletor.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I.
b) apenas III.
c) apenas I e II.
d) apenas II e III.
e) I, II e III.
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[E]
Como mostrado no gráfico, para uma mesma elevação Δh, a quantidade calor absorvido pelo
gás M é menor do que a absorvida pelo gás V  QM  QV .
Mas, para uma mesma variação Δh, temos também uma mesma variação de volume (ΔV).
Como se trata de transformações isobáricas, os trabalhos realizados (W) também são iguais.
Supondo gases ideais:
 W  n RΔTM
W  p ΔV  n R ΔT  M
 WV  n RΔTV

n R ΔTM  n R ΔTV

ΔTM  ΔTV  ΔT.
Assim:
QM  QV

n CMΔT  n CV ΔT
 CM  CV .
Resposta da questão 2:
[B]
A segunda lei da Termodinâmica afirma: “É impossível uma máquina Térmica, operando em
ciclos, transformar integralmente calor em trabalho”.
Em termos de cálculo, ela pode ser traduzida pela expressão do ciclo de Carnot, que dá o
máximo rendimento (η) possível para uma máquina térmica operando em ciclos entre uma
fonte quente e uma fonte fria, respectivamente, a temperaturas absolutas T1 e T2:
T
η  1 2 .
T1
Para transformar integralmente calor em trabalho, o rendimento teria que ser igual η  1.
Nesse caso:
T
T2
1  1 2 
 0  T2  0 K.
T1
T1
Ou seja, temperatura da fonte fria deveria ser zero absoluto, o que é um absurdo.
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Resposta da questão 3:
[B]
Aplicando a equação do dioptro plano para pequenos ângulos:
d i nobs

do nobj

nar
di

1,33 nágura

di
1

1,33 1,33

d i  1 m.
Resposta da questão 4:
[C]
[I] Correta. Para haver reflexão total a primeira condição é que o sentido de propagação da luz
seja do meio mais refringente para o menos refringente.
[II] Correta. A segunda condição para haver reflexão total é que o ângulo de incidência seja
maior que o ângulo limite.
[III] Incorreta. Essa não é uma condição para haver reflexão total.
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