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Número:
INSTITUTO POLITÉCNICO DE TOMAR
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Área Interdepartamental de Fı́sica
Curso de Fotografia
2 Frequência de Luminotécnia
1. Calcule o número de moléculas de ar contido numa sala de volume igual a 12 m3 , à pressão
de 1 atmosfera e à temperatura de 27 Célcius. Considere que o ar é apenas constituı́do
por gás azoto (N2 ) e que este pode ser considerado como um gás ideal nestas condições.
Justifique todos os cálculos que efectuar no rectângulo de resposta abaixo.
2. Classifique cada uma das seguintes afirmações em verdadeira (V) ou falsa (F), justificando
apenas as afirmações falsas.
(a) A pressão de uma amostra fixa de gás aumenta com o aumento da temperatura.
(b) A pressão de uma amostra fixa de um gás ideal aumenta com o volume do recipiente
que contém esse gás.
(c) A energia interna de um gás ideal depende da quantidade de gás.
(d) Num gás ideal as interacções moleculares são desprezáveis.
(e) A energia interna de um gás monoatómico é superior à de um gás diatómico.
(f) O comportamento macroscópico de um gás pode ser considerado como o comportamento
médio dos seus constituintes.
(g) A distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann indica que o número de moléculas
com velocidade inferior à raı́z quadrada da média da velocidade ao quadrado é inferior
ao número de moléculas com velocidade superior
2 frequência de Luminotécnia
21 de Dezembro de 2004
1\ 3
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3. A figura representa os três primeiros estados electrónicos do átomo de hidrogénio.
'$
'$
'$
+
+
d+
−
d
−
d
&%&%&%
−
a)
c)
b)
Relativamente à figura complete as frases que se seguem, com uma das seguintes palavras:
mais, menos, excitação, relaxação, fotão, electrão, quantizados, contı́nuos, maior ou menor.
(a) O electrão em c) está . . . . . . . . . . . . fortemente ligado ao núcleo do que o electrão em
a).
(b) No processo de transição do estado a) para o estado b) ocorreu uma . . . . . . . . . . . . .
(c) A energia do átomo de hidrogénio no estado c) ou b) é . . . . . . . . . . . . do que no estado
a).
(d) Quando o átomo de hidrogénio transita do estado b) para a) ou de c) para b) o átomo
emite um . . . . . . . . . . . . .
(e) Os nı́veis de energia do átomo de hidrogénio são niveis . . . . . . . . . . . . .
(f) O comprimento de onda da radiação electromagnética emitida na transição de b) para
a) é . . . . . . . . . . . . do que na transição de c) para a).
4. Explique (noespaço abaixo) a razão porque, por vezes, uma descarga eléctrica num gás é
acompanhada por emissão de luz. Este princı́pio explica o funcionamento das lâmpadas de
mercúrio e também dos relâmpagos.
5. Pretende-se construir um fotómetro para radiação ultra-violeta de comprimento de onda
entre 250 nm a 300 nm, utilizando o efeito fotoeléctrico. Na tabela abaixo indicam-se
seis elementos e respectivas energias mı́nimas de ionização. Determine qual ou quais dos
elementos tabelados poderiam ser utilizados para detectar a radiação referida. Justifique
todos os cálculos efectuados no espaço abaixo.
elemento
zinco
ouro
prata
sódio
potássio
césio
energia de ionização
mı́nima, em eV
9,39
9,22
7,57
5,14
4,34
3,89
2 frequência de Luminotécnia
21 de Dezembro de 2004
2\ 3
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6. Classifique, sem justificar, cada uma das seguintes afirmações em verdadeira (V) ou falsa
(F).
(a) A frequência de um feixe de radiação depende da intensidade dessa radiação.
(b) O comprimento de onda da radiação é inversamente proporcional à energia do fotão
dessa radiação.
(c) O fotão é o quanta da radiação electromagnética.
(d) A energia de um sistema ligado de cargas tais como o átomo, a molécula e o núcleo
pode ter quaisquer valores.
(e) Os espectros atómicos confirmam a teoria da estrutura do átomo de Bohr.
(f) O número de fotoelectrões emitidos, no efeito fotoeléctrico, depende da energia da
radiação incidente.
Formulário
P V = nRT
T [K] = T [o C] + 273
gás monoatómico U = 32 nRT
grandeza
R
NA
atm
h
eV
c
A(Z)
mp ≈ m n
E = hν
c = λν
valor e unidade
8, 31 JK −1 mol−1
6, 02 × 1023 mol−1
1, 01 × 105 P a
6, 63 × 10−34 Js
1, 60 × 10−19 J
3, 00 × 108 m/s
14,0
1, 67 × 10−27 Kg
Cotações
pergunta
1
2
3
4
5
6
cotação, em percentagem
10
21
18
20
13
18
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