PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO A
01) Considere seus conhecimentos sobre mudanças de fase e analise as afirmações I, II e III, referentes à substância água,
um recurso natural de alto valor.
I. Durante a transição de sólido para líquido, a temperatura não muda, embora uma quantidade de calor tenha sido fornecida
ao sólido.
II. A água sofre calefação a 100 °C.
III. Em determinadas condições, a água pode coexistir na fase sólida, líquida e gasosa.
Pode-se afirmar que é(são) correta(s) apenas:
a) I.
b) I e II.
c) I e III.
d) II e III.
e) Todas estão corretas.
02) Assinale V (verdadeira) ou F (falsa) para as seguintes afirmativas.
(V) Capacidade térmica é uma característica do corpo.
(F) É definido como calor sensível a quantidade de calor necessária para fundir 1 grama de gelo, a pressão de 1atm.
(F) Calor latente é o calor utilizado para causar variação da temperatura do corpo.
(F) Durante o balanço energético, a soma das quantidades de calor cedidas pelos corpos mais frios é igual às quantidades de
calor recebidas pelos corpos mais quentes.
(F) Toda substância ao receber calor tem sua temperatura aumentada.
03) O diagrama de fase de uma substância pura é mostrado na figura abaixo.
p
Com relação aos pontos assinalados na figura, a alternativa correta é:
a) A substância no ponto I está na fase vapor, e o ponto A está
simultaneamente nas fases sólida e vapor.
b) A substância no ponto T (ponto tríplice) está simultaneamente nas três
fases e no ponto II está na fase vapor.
c) A substância no ponto III está na fase líquida e no ponto C está
simultaneamente na fase líquida e sólida.
d) A substância no ponto B está simultaneamente na fase sólida e líquida
e no ponto III está na fase sólida.
e) A substância nos pontos I, II e III está nas fases líquida, vapor e sólida
respectivamente.
04)
C
II
III
T
B
I
A
T
A figura abaixo representa o diagrama de fase de simples.
I. Se a substância for comprimida, sem alterar a temperatura, a partir do
estado 3, ela poderá sofrer solidificação.
II. Uma mudança do estado 2 para o estado 1 chama-se solidificação.
III. Em 3, a substância se encontra no estado vapor.
IV. Se a substância for expandida, sem alterar a temperatura, a partir do
estado 2, ela poderá sofrer vaporização.
V. Em 4, a substância encontra-se no estado líquido.
Observando-se o gráfico, pode-se afirmar que:
a) somente I, II e V estão certas.
b) apenas II, III e IV estão certas.
c) somente I e III estão certas.
d) todas estão certas.
e) todas estão erradas.
p (a tm )
1
4
2
3
T(ºC )
05) Três líquidos, A, B e C, são misturados no interior de um calorímetro ideal. A massa do líquido B é o dobro da de A e um
quarto da de C. O calor específico de A é o triplo do de B e metade do de C. Sabendo que as temperaturas iniciais são TiA = 10°C,
TiB = 60°C e TiC = 50°C, determine a temperatura de equilíbrio térmico.
QA + QB + QC = 0
mB mC
=
2
8
m
mB = 2mA = C
4
mC = 8mA = 4mB
mA =
mA .c A .∆TA + mB .cB .∆TB + mC .cC .∆TC = 0
mA .3cB .∆TA + 2mA .cB .∆TB + 8mA .6cB .∆TC = 0
3∆TA + 2∆TB + 48∆TC = 0
3(T − 10) + 2(T − 60) + 48(T − 50) = 0
c
c A = 3cB = C
2
c
c
cB = A = C
3
6
cC = 2c A = 6cB
3T − 30 + 2T − 120 + 48T − 2400 = 0
53T = 2550
T = 48,11º C
06) Em um calorímetro de cobre a 20 oC são adicionados 20 gramas de água a 100oC, juntamente com um corpo de ferro de
massa 365 g a 80oC. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é de 50oC, qual é a massa do calorímetro de cobre?
Qcal + Qagua + QFe = 0
mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + m fe .c fe .∆T fe = 0
m.0, 09.(50 − 20) + 20.1.(50 − 100) + 365.0,1.(50 − 80) = 0
2, 7 m + 20.(−50) + 36,5.(−30) = 0
2, 7 m − 1000 − 1095 = 0
2, 7 m = 2095
m = 775,9 g
07) Em um dia ensolarado, a potência média de um coletor solar para aquecimento de água é de 6000 cal/min. Considerando
a taxa de aquecimento constante e o calor específico da água igual a 1 cal/g.oC, determine o tempo gasto para aquecer 30 kg
de água de 25°C para 60°C, em minutos.
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
30000.1.(60 − 25)
6000 =
∆t
30000.1.35
∆t =
6000
P=
∆t = 175 min
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO B
1) Leia atentamente as afirmativas abaixo e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(V) Duas das características microscópicas dos sólidos são a pequena distância média entra seus átomos e uma grande
energia de ligação atômica.
(F) A naftalina, ao mudar de fase, sofre uma vaporização.
(F) Na condensação uma substância passa da fase gasosa para a fase sólida sem alterar sua temperatura.
(V) A aurora boreal é um exemplo de plasma.
(F) Para a maioria das substâncias, a fusão se dá com uma diminuição no volume.
02) O diagrama de fase de uma substância pura é mostrado na figura abaixo.
p
Com relação aos pontos assinalados na figura, a alternativa correta é:
a) A substância no ponto I está na fase vapor, e o ponto A está simultaneamente
nas fases líquida e vapor.
b) A substância no ponto T (ponto tríplice) está simultaneamente nas três fases
e no ponto II está na fase vapor.
c) A substância no ponto III está na fase líquida e no ponto C está
simultaneamente na fase líquida e sólida.
d) A substância no ponto B está simultaneamente na fase sólida e líquida e no
ponto III está na fase sólida.
e) A substância nos pontos I, II e III está nas fases vapor, líquida e sólida
respectivamente.
C
II
III
T
B
I
A
T
03) Numa aula de Física, o professor André Scotti apresenta a seus alunos esta experiência: dois blocos – um de alumínio e
outro de ferro –, de mesma massa e, inicialmente, à temperatura ambiente, recebem a mesma quantidade de calor, em
determinado processo de aquecimento.
O calor específico do alumínio e o do ferro são, respectivamente, 0,2 cal/(g°C) e 0,1 cal/(g°C).
Questionados quanto ao que ocorreria em seguida, dois dos alunos, Alexandre e Lorena, fazem, cada um deles, um
comentário:
– Alexandre: Ao final desse processo de aquecimento, os blocos estarão à mesma temperatura.
– Lorena: Após esse processo de aquecimento, ao se colocarem os dois blocos em contato, fluirá calor do bloco de
ferro para o bloco de alumínio.
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:
a) apenas o comentário de Alexandre está certo.
b) apenas o comentário de Lorena está certo.
c) ambos os comentários estão certos.
d) nenhum dos dois comentários está certo.
e) faltou informação para ambos.
04) A figura abaixo representa o diagrama de fase simples.
p (a tm )
I. Uma mudança do estado 2 para o estado 1 chama-se solidificação.
II. Se a substância for comprimida, sem alterar a temperatura, a partir do
estado 3, ela poderá sofrer solidificação.
III. Em 3, a substância se encontra no estado vapor.
IV. Em 4, a substância encontra-se no estado líquido.
V. Se a substância for expandida, sem alterar a temperatura, a partir do estado
1, ela poderá sofrer vaporização.
Observando-se o gráfico, pode-se afirmar que:
1
4
2
3
T(ºC )
a) somente I, II e V estão certas.
b) apenas II, III e IV estão certas.
c) somente I e III estão certas.
d) todas estão certas
e) todas estão erradas
05) Em um calorímetro de cobre a 20 °C, são adicionados 20 gramas de água a 100 °C juntamente com 25 gramas de um
corpo metálico, de calor específico 0,8 cal/g °C a 90 °C. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é de 50 °C, determine,
aproximadamente, a massa do calorímetro de cobre.
Qcal + Qagua + QFe = 0
mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + mm .cm .∆Tm = 0
m.0, 09.(50 − 20) + 20.1.(50 − 100) + 25.0,8.(50 − 90) = 0
2, 7 m + 20.(−50) + 20.(−40) = 0
2, 7 m − 1000 − 800 = 0
2, 7 m = 1800
m = 666, 66 g
06) Em um dia ensolarado, a potência média de um coletor solar para aquecimento de água é de 3000 cal/min. Considerando
a taxa de aquecimento constante e o calor específico da água igual a 1 cal/g .°C, determine o tempo gasto para aquecer 30
kg de água de 25 °C para 60 °C, em minutos.
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
30000.1.(60 − 25)
3000 =
∆t
30000.1.35
∆t =
3000
P=
∆t = 350 min
07) Três líquidos, A, B e C, são misturados no interior de um calorímetro ideal. A massa do líquido B é o dobro da de A e
um quarto da de C. O calor específico de A é o triplo do de B e metade do de C. Sabendo que as temperaturas iniciais desses
líquidos são TiA = 30 °C, TiB = 80 °C e TiC = 50 °C, determine a temperatura de equilíbrio térmico.
mB mC
=
2
8
m
mB = 2mA = C
4
mC = 8mA = 4mB
mA =
c
c A = 3cB = C
2
c
c
cB = A = C
3
6
cC = 2c A = 6cB
QA + QB + QC = 0
mA .c A .∆TA + mB .cB .∆TB + mC .cC .∆TC = 0
mA .3cB .∆TA + 2mA .cB .∆TB + 8mA .6cB .∆TC = 0
3∆TA + 2∆TB + 48∆TC = 0
3(T − 30) + 2(T − 80) + 48(T − 50) = 0
3T − 90 + 2T − 160 + 48T − 2400 = 0
53T = 2650
T = 50º C
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO C
1) O diagrama de fase de uma substância pura é mostrado na figura abaixo.
Com relação aos pontos assinalados na figura, a alternativa correta é:
a) Na região I, a substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no estado sólido. No ponto 2, a substância
está num estado de coexistência de estados líquido e gasoso.
b) Na região II, a substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no estado líquido. No ponto 1, a
substância está em um estado de coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 3, a substância está em um estado de
coexistência de estados líquido e sólido.
c) Na região II, a substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no estado sólido. No ponto 2, a
substância está em um estado de coexistência de estados sólido e líquido.
d) Na região I, a substância está no estado gasoso. Na região II, a substância está no estado líquido. Na região III, a
substância está no estado sólido. No ponto 1, a substância está em um estado de coexistência de estados sólido e gasoso.
e) Na região II, a substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no estado gasoso. No ponto 1, a
substância está em um estado de coexistência de estados líquido e gasoso.
02) Leia atentamente as afirmativas abaixo e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(F) Duas das características microscópicas dos gases são a pequena distância média entra seus átomos e uma pequena
energia de ligação atômica.
(F) O gelo-seco, ao mudar de fase, sofre fusão.
(F) Na liquefação, uma substância absorve calor sem alterar sua temperatura.
(F) Todos os líquidos solidificam-se a 0 °C quando a pressão for de 1 atm.
(V) Para a maioria das substâncias, a fusão se dá com um aumento no seu volume.
03) A figura abaixo representa o diagrama de fase de simples.
I. Se a substância mudar do ponto 1 para o ponto 2 sem alterar a pressão, ela
sofrerá fusão.
II. Uma mudança do estado 2 para o estado 3 chama-se vaporização.
III. Em 3, a substância se encontra no estado líquido.
IV. Se a substância for expandida, sem alterar a temperatura, a partir do estado
2, ela poderá sofrer sublimação.
V. Em 2, a substância encontra-se no estado sólido.
Observando-se o gráfico pode-se afirmar que:
a) somente a I, II e V estão certas.
b) apenas a II, III e IV estão certas.
c) somente a I e II estão certas.
d) todas estão certas.
e) todas estão erradas.
p (a tm )
1
4
2
3
T(ºC )
04) Os cinco corpos, apresentados na tabela a seguir, estavam à temperatura ambiente de 15 °C quando foram,
simultaneamente, colocados num recipiente que continha água a 60 °C.
Todos os corpos sofreram a mesma variação de temperatura! O que recebeu maior quantidade de calor é o que possui maior
capacidade térmica! C = m.c
Ao atingirem o equilíbrio térmico, o corpo que recebeu maior quantidade de calor foi o de:
a) alumínio.
b) chumbo.
c) cobre.
d) ferro.
e) latão.
05) Com o objetivo de melhorar de uma contusão, um atleta envolve sua coxa com uma bolsa com 500 g de água gelada a 0
°C. Depois de transcorridos 30 min, a temperatura da bolsa de água atinge 18 °C. Supondo que todo o calor absorvido pela
água veio da coxa do atleta, calcule a perda média de calor por unidade de tempo, em cal/s.
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
500.1.(18 − 0)
P=
30.60
500.18
P=
1800
P=
P = 5cal / s
06) Dois corpos, A e B, com massas MB igual ao triplo da massa de MA e a temperaturas TA = 50 °C e TB = 10°C, são
colocados em contato até atingirem a temperatura de equilíbrio. O calor específico de A é o dobro do de B. Se os dois
corpos estão isolados termicamente, qual é a temperatura de equilíbrio?
QA + QB = 0
mA .c A .∆TA + mB .cB .∆TB = 0
mA .2cB .∆TA + 3mA .cB .∆TB = 0
mB = 3mA
c A = 2cB
mA .cB ⎣⎡2∆TA + 3∆TB ⎦⎤ = 0
2(T − 50) + 3(T − 10) = 0
2T − 100 + 3T − 30
5T = 130
T = 26º C
07) Para se determinar o calor específico de um metal, um aluno misturou em um calorímetro de cobre de 300 g, 200 g de
água a 20 °C com 500 g deste metal a 100 °C e obteve a temperatura final da mistura T = 40 °C. Qual é o calor específico
desse material?
Qcal + Qagua + QFe = 0
mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + mm .cm .∆Tm = 0
300.0, 09.(40 − 20) + 200.1.(40 − 20) + 500.c.(40 − 100) = 0
540 + 4000 + 30000c = 0
30000c = 4540
c = 0,151cal / g º C
PROVA DE FÍSICA
2º ANO - 3ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO D
01) Leia atentamente as afirmativas abaixo e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
(F) Todos os líquidos solidificam-se a 0 oC quando a pressão for de 1 atm.
(F) O gelo-seco, ao mudar de fase, sofre vaporização.
(V) Na liquefação, uma substância libera calor sem alterar sua temperatura.
(V) Para a maioria das substâncias, a fusão se dá com um aumento no seu volume.
(F) Duas das características microscópicas dos sólidos são a pequena distância média entra seus átomos e uma pequena
energia de ligação atômica.
02) Os cinco corpos, apresentados na tabela a seguir, estavam à temperatura ambiente de 15 °C quando foram,
simultaneamente, colocados num recipiente que continha água a 60 °C.
Todos os corpos sofreram a mesma variação de temperatura! O que recebeu maior quantidade de calor é o que possui maior
capacidade térmica! C = m.c
Ao atingirem o equilíbrio térmico, o corpo que recebeu maior quantidade de calor foi o de:
a) alumínio.
b) latão.
c) chumbo.
d) cobre.
e) ferro.
03) A figura abaixo representa o diagrama de fase simples.
I. Uma mudança do estado 2 para o estado 3 chama-se vaporização.
p (a tm )
II. Em 3, a substância se encontra no estado líquido.
III. Se a substância for expandida, sem alterar a temperatura, a partir do estado 2,
ela poderá sofrer sublimação.
IV. Em 2, a substância encontra-se no estado sólido.
V. Se a substância mudar do ponto 1 para o ponto 2 sem alterar a pressão, ela
sofrerá fusão.
Observando-se o gráfico pode-se afirmar que:
a) somente I e V estão certas.
b) apenas II, III e IV estão certas.
c) somente I e II estão certas.
d) todas estão certas
e) todas estão erradas
1
4
2
3
T(ºC )
04) O diagrama de fase de uma substância pura é mostrado na figura abaixo.
Com relação aos pontos assinalados na figura, a alternativa correta é:
a) Na região I, a substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no estado sólido. No ponto 2, a substância
está num estado de coexistência de estados líquido e gasoso.
b) Na região I, a substância está no estado gasoso. Na região II, a substância está no estado líquido. Na região III, a
substância está no estado sólido. No ponto 1, a substância está em um estado de coexistência de estados sólido e gasoso.
c) Na região II, a substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no estado líquido. No ponto 1, a
substância está em um estado de coexistência de estados líquido e gasoso. No ponto 3, a substância está em um estado de
coexistência de estados líquido e sólido.
d) Na região II, a substância está no estado líquido. Na região III, a substância está no estado sólido. No ponto 2, a
substância está em um estado de coexistência de estados sólido e líquido.
e) Na região II, a substância está no estado sólido. Na região III, a substância está no estado gasoso. No ponto 1, a
substância está em um estado de coexistência de estados líquido e gasoso.
05) Para se determinar o calor específico de um metal, um aluno misturou em um calorímetro de cobre de 300 g, 200 g de
água a 20 °C com 500 g deste metal a 100 °C e obteve a temperatura final da mistura T = 40 °C. Qual é o calor específico
desse material?
Qcal + Qagua + QFe = 0
mc .cc .∆Tc + ma .ca .∆Ta + mm .cm .∆Tm = 0
300.0, 09.(40 − 20) + 200.1.(40 − 20) + 500.c.(40 − 100) = 0
540 + 4000 + 30000c = 0
30000c = 4540
c = 0,151cal / g º C
06) Uma potência de 2000 cal/s é usada, durante 1,0 min, para elevar a temperatura, de 10 °C para 60 °C, de um sólido de
massa 0,50 kg. Considerando que não há mudança de fase durante a elevação da temperatura, qual o calor específico deste
sólido, em cal/g . oC?
Q
∆t
m.c.∆T
P=
∆t
500.c.(60 − 10)
2000 =
60
120 = 25c
P=
c = 4,8cal / g º C
07) Dois corpos, A e B, com massas MB igual ao dobro da massa de MA e a temperaturas TA = 70 °C e TB = 20°C, são
colocados em contato até atingirem a temperatura de equilíbrio. O calor específico de A é o triplo do de B. Se os dois corpos
estão isolados termicamente, qual é a temperatura de equilíbrio?
QA + QB = 0
mA .c A .∆TA + mB .cB .∆TB = 0
mA .2cB .∆TA + 3mA .cB .∆TB = 0
mB = 2mA
c A = 3cB
mA .cB ⎡⎣2∆TA + 3∆TB ⎤⎦ = 0
3(T − 70) + 2(T − 20) = 0
2T − 210 + 3T − 40
5T = 250
T = 50º C