Ensino Médio – Unidade Parque Atheneu Professor (a): Aluno (a): Pedro Paulo S. Arrais Série: 1 ª Data: ____/ ____/ 2014. LISTA DE FÍSICA I 1) (UEM PR/2012) Um recipiente de volume igual a 1,2 m3 contém uma amostra de gás ideal à temperatura de 27ºC e à pressão de 4,98.104 N/m2. Considerando R = 8,3Jmol-1K-1 e k = 1,4.10-23JK-1 e o número de Avogadro igual a 6.1023, assinale o que for correto. 01. A quantidade de mols dessa amostra gasosa é de 24mols. 02. O número total de moléculas dessa amostra gasosa é de 1,44.1025 moléculas. 04. A energia cinética média de cada uma das moléculas da amostra gasosa é de 6,3.10-21J. 08. Se a temperatura da amostra gasosa for aumentada de 27ºC para 54ºC, a pressão terá seu valor aumentado em 100%, mantendo-se inalterados o volume e o número de mols. 16. Se o número de mols for duplicado, a pressão terá seu valor duplicado, se se mantiverem inalterados o volume e a temperatura. 2) (UEPG PR/2001) O gráfico abaixo representa uma sucessão de processos quase-estáticos, experimentados por uma determinada massa gasosa. Com respeito a esses processos, assinale o que for correto. 01. 02. 04. 08. 16. O processo AB é uma expansão isobárica e obedece à Lei de Charles. O processo CD é uma compressão isocórica e obedece à Lei de Charles. O processo BC é uma expansão isotérmica e obedece à Lei de Boyle-Mariotte. O processo DA é uma compressão isotérmica e obedece à Lei de Boyle-Mariotte. O processo ABCDA é denominado processo cíclico, e ∆ U = 0 3) (UEPG PR/2007) A variação do volume de uma certa massa gasosa em função da temperatura é representada pelo gráfico abaixo. De acordo com o representado no gráfico, assinale o que for correto. Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] 01. 02. 04. 08. 16. Pelo representado no gráfico, a temperatura só pode estar expressa na escala Kelvin. Na representação gráfica, a pressão é constante. O gráfico representa valores regidos pela Lei de Boile–Mariotte. O coeficiente angular da reta depende da quantidade de gás inserido no sistema. O gráfico indica que o coeficiente de dilatação do gás é constante. 4) (UEPG PR/2002) Assinale o que for correto: 01. 02. 04. 08. 16. Nos processos isobáricos, a pressão é constante. O motor opera convertendo todo o calor em trabalho. Nos processos adiabáticos, a temperatura do sistema permanece constante. Uma das partes do ciclo de Carnot envolve uma compressão adiabática. Um motor que opera utilizando o ciclo de Carnot entre as temperaturas absolutas T1 e T2 tem eficiência igual a T2 T1 5) (UEM PR/1998) Considere, sobre a superfície da Terra, uma coluna vertical com paredes adiabáticas preenchida por uma gás ideal. Baseando-se nessas informações e considerando que o gás está em equilíbrio térmico sob a ação do campo gravitacional terrestre, assinale o que for correto: 01. As partes extremas superior e inferior do gás estão sujeitas a pressões diferentes. 02. A pressão na parte extrema superior não é maior que a da parte extrema inferior. 04. A temperatura numa região superior do gás é menor que a de outra inferior. 08. A temperatura T, a pressão P, o volume V e o número de moles n do gás estão relacionados pela equação PV = nRT, onde R é a constante universal dos gases perfeitos. 16. As partes extremas superior e inferior do gás têm a mesma densidade. 6) (UEM PR/2000) São realizados três experimentos com um gás ideal. No primeiro, o volume do gás é duplicado, enquanto sua pressão permanece constante. No segundo, a partir das mesmas condições iniciais, a pressão é duplicada, enquanto o volume permanece constante e, no terceiro experimento, a partir das mesmas condições iniciais, o volume é duplicado, enquanto a temperatura permanece constante. Assinale o que for correto: 01. 02. 04. 08. 16. Nos três experimentos, foi fornecido calor ao gás. Nos três experimentos, foi realizado trabalho pelo gás. Nos três experimentos, a energia interna do gás aumentou. Nos experimentos 1 e 2, a variação de energia interna do gás é a mesma. Nos experimentos 1 e 3, o trabalho realizado pelo gás é o mesmo. 7) (UEM PR/2001) Uma experiência para se determinar se a energia interna de um gás ideal depende ou não do volume foi realizada por Joule (1818 - 1889). O sistema utilizado por ele está esquematizado na figura abaixo. No estado inicial, o compartimento da esquerda está cheio de gás e o da direita está evacuado. Os dois compartimentos estão ligados por uma torneira que, no início do experimento, está fechada. O sistema todo está termicamente isolado das suas vizinhanças por paredes rígidas, de modo que não há troca térmica entre o sistema e o exterior. Quando a torneira é aberta, o gás escoa para o compartimento evacuado e, consequentemente, não realiza trabalho. Depois de um certo tempo, o gás atinge o equilíbrio termodinâmico com o sistema. Baseado na primeira lei da termodinâmica e na equação dos gases ideais, ao final do experimento, Joule conclui, corretamente, que: Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] 01. 02. 04. 08. 16. 32. o volume ocupado pelo gás diminui. a temperatura do gás diminui. a pressão exercida pelo gás diminui. a energia interna do gás diminui. o número de moles do gás diminui. não é fornecido calor ao gás. 8) (UFBA/2000) A figura ao lado apresenta um bulbo contendo gás ideal, o qual é parte integrante do manômetro de mercúrio de tubo aberto, em equilíbrio térmico com a substância contida num reservatório adiabático, à temperatura θe . A temperatura do bulbo, antes de entrar em contato com o reservatório, era θo < θe. Considere po a pressão atmosférica; µ, a massa específica do mercúrio; g, o módulo da aceleração da gravidade local e h, o desnível entre as superfícies do mercúrio. Nessas condições, pode-se afirmar: 01. Parte do calor cedido pela substância foi utilizada para aumentar a energia interna do gás. 02. O gás ideal sofreu uma transformação isométrica. 04. A pressão do gás ideal é dada por (po + µgh). 08. A temperatura da substância, antes do contato com o bulbo, era menor do que a temperatura do gás. 16. A temperatura da substância é proporcional à energia cinética média de translação das moléculas do gás ideal. 9) (UFMS/2007) O condutor de um veículo, antes de viajar, calibra os pneus na temperatura ambiente TA. Durante a viagem, o pneu vai se aquecendo lentamente sem variar seu volume, e sem vazamentos, até atingir uma temperatura TB > TA. Em seguida, o pneu estoura, e o ar que estava em seu interior se expande rapidamente para o exterior e volta a entrar em equilíbrio térmico com o ambiente que ainda está na temperatura TA. Considere como sistema termodinâmico o ar que se encontrava no interior do pneu e também como um gás perfeito. Sobre o fenômeno ocorrido, bem como sobre os processos termodinâmicos envolvidos com o sistema, é correto afirmar: 01. Durante o aquecimento do sistema, o processo termodinâmico ocorrido foi isotérmico, porque a temperatura aumentou lentamente. 02. Durante o aquecimento do sistema termodinâmico, a pressão do sistema aumentou proporcionalmente à temperatura. 04. Durante o estouro, o processo termodinâmico sofrido pelo sistema pode ser considerado adiabático, pois a expansão do sistema, durante a explosão, é muito rápida. 08. Se for considerado o estouro como um processo adiabático, conclui-se que o sistema termodinâmico aumenta sua temperatura durante o estouro. 16. Durante o seu aquecimento lento, o sistema termodinâmico não realizou trabalho nas vizinhanças. Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected] 10) (UEPG PR/2003) Sobre as fases da água, conforme se observa no diagrama abaixo, assinale o que for correto. 01. O ponto triplo corresponde ao equilíbrio das fases sólido, líquido e vapor. 02. O aumento da pressão reduz a temperatura de ebulição. 04. O segmento TB representa a curva de ebulição, e todos os seus pontos representam o equilíbrio entre as fases sólido e vapor. 08. O aumento da pressão aumenta a temperatura de fusão. 16. Para determinado intervalo de pressão, a fase de vapor pode existir em temperaturas menores que a temperatura de fusão. Atenção ao prazo de entrega das listas!!! Bom final de Semana!!! Unid. Parque Atheneu (62) 3273 – 0040 – www.colegiointerativa.com.br – e-mail: [email protected]