Física - termofísica - questões de vestibulares de 2015.pdf

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físicatermofísica

QUESTÕES DE VESTIBULARES

2015.1 (1o semestre)

2015.2 (2o semestre)

sumário

termômetros e escalas termométricas VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................2VESTIBULARES 2015.2 ....................................................................................................................4

calor sensível VESTIBULARES 2015.1 ....................................................................................................................5VESTIBULARES 2015.2 ....................................................................................................................8

calor latente VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................10VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................13

sistema termicamente isolado VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................15VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................16

transmissão de calor VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................18VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................21

dilatação dos sólidos VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................22VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................24

transformações gasosas VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................26VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................29

trabalho da força de pressão VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................31VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................31

primeira lei da termodinâmica VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................32VESTIBULARES 2015.2 ................................................................................................................... 34

segunda lei da termodinâmica VESTIBULARES 2015.1 ...................................................................................................................36VESTIBULARES 2015.2 ...................................................................................................................38



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VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAtermômetros e escalas termométricas

(IF/CE-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm físico cearense decide criar uma escala termométrica (Y) paramedir temperaturas em seu laboratório. Para o ponto de fusão dogelo ele encontra a temperatura de 40°Y (graus Y) e para o pontode vapor ele encontra 160°Y. O valor de 59°F (graus Fahrenheit) nareferida escala Y éa) 40°Y.*b) 58°Y.c) 44°Y.d) 53°Y.e) 70°Y.

(UFLA/MG-2015.1) - RESPOSTA: θF ≅ 10340 ºFO sol apresenta na sua camada externa visível, chamada fotosfera,uma temperatura aproximada de 6000 K. É CORRETO afirmar quetal valor seria:a) 6 273, se a escala termométrica utilizada fosse a Celsius.

b) o mesmo, se a escala termométrica utilizada fosse a Celsius.c) 10308, se a escala termométrica utilizada fosse a Fahrenheit.d) o mesmo, se a escala termométrica utilizada fosse a Fahrenheit.Obs.: A resposta oficial é a alternativa C.

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: CComumente as pessoas confundem os conceitos de calor e tempe-ratura. Todavia, é correto afirmar quea) o primeiro diz respeito a uma sensação térmica, e o segundo, auma forma de energia.b) o primeiro diz respeito a uma forma de energia, e o segundo, auma sensação térmica.*c) o primeiro diz respeito a uma forma de energia, e o segundo, auma unidade escalar.d) o primeiro diz respeito a uma unidade escalar, e o segundo, a umaforma de energia.e) o primeiro diz respeito a uma unidade escalar, e o segundo, a umasensação térmica.

(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DNum termômetro de mercúrio a altura h da coluna líquida apresenta0,6 cm quando em presença do geloem fusão (0 °C) e 20,6 cm empresença de vapores de água em ebulição (100 °C). A função termo-métrica desse termômetro na escala Celsius é igual a:a) t = 3h – 5b) t = 5h + 3c) t = 3h – 3*d) t = 5h – 3e) t = 3h + 5

(UNIGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: E“Quando colocamos dois corpos com temperaturas diferentes em

contato, podemos observar que a temperatura do corpo “mais quen-

te” diminui, e a do corpo “mais frio” aumenta, até o momento em

que ambos os corpos apresentem temperatura igual. Esta reação é

causada pela passagem de energia térmica do corpo “mais quente”

para o corpo “mais frio”, a transferência de energia é o que chama-

mos calor. Calor é a transferência de energia térmica entre corpos

com temperaturas diferentes.” Texto Calorimetria: Calor.

http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Calorimetria/calor.php Acesso em: 22/10/2014

A partir de seus conhecimentos sobre o tema, resolva a seguintequestão: Duas esferas idênticas são mantidas em ambientes dife-rentes. Uma delas é mantida em um ambiente A a 180 ºC e a outra,em um ambiente B a 10 ºC. Imediatamente após terem sido retiradasdos ambientes originais, o que se pode afirmar?

a) A quantidade de calor contida na esfera que estava no ambienteB é maior do que a quantidade de calor contida na esfera que estavano ambiente A.

b) A quantidade de calor contida na esfera que estava no ambiente Bé menor do que a quantidade de calor contida na esfera que estavano ambiente A.

c) A esfera que estava no ambiente B contém calor e a esfera queestava no ambiente A não.

d) A esfera que estava no ambiente A contém calor e a esfera queestava no ambiente B não.

*e) As temperaturas das esferas são diferentes.

(FATEC/SP-2015.1) - ATERNATIVA: DDurante uma corrida de Formula Indy ou de Fórmula 1, os pilotosficam sujeitos a um microambiente quente no cockpit que chega aatingir 50 ºC, gerado por diversas fontes de calor (do Sol, do motor,do terreno, do metabolismo cerebral, da atividade muscular etc.).Essa temperatura está muito acima da temperatura corporal médiatolerável, por isso, eles devem se manter sempre com bom condi-cionamento físico. As corridas de Fórmula Indy são mais tradicionais nos EUA, onde seadota a leitura da temperatura na escala Fahrenheit.Baseado nas informações apresentadas no texto, é correto afirmarque a temperatura do cockpit que um carro de Fórmula Indy chega aatingir durante a corrida, em grau Fahrenheit, éa) 32.b) 50.

c) 82.*d) 122.e) 212.

Dados:

Temperatura de fusão do gelo = 32 ºF ;Temperatura de ebulição da água = 212 ºF .

(UFJF/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm professor de Física encontrou dois termômetros em um antigolaboratório de ensino. Os termômetros tinham somente indicaçõespara o ponto de fusão do gelo e de ebulição da água. Além disso,na parte superior de um termômetro, estava escrito o símbolo °Ce, no outro termômetro, o símbolo °F. Com ajuda de uma régua, oprofessor verificou que a separação entre o ponto de fusão do gelo ede ebulição da água dos dois termômetros era de 20,0 cm, conformea figura abaixo.

Com base nessas informações e na figura apresentada, podemosafirmar que, a 5,0 cm do ponto de fusão do gelo, os termômetros

registram temperaturas iguais a:*a) 25 °C e 77 °F.

b) 20 °C e 40 °F.

c) 20 °C e 45 °F.

d) 25 °C e 45 °F.

e) 25 °C e 53 °F.

(CESGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: ESuponha que uma nova escala termométrica, denominada Sextus(S), adote os valores 6 ºS e 66 ºS, respectivamente, para os pontosdo gelo e do vapor.O valor de uma temperatura expressa na escala Kelvin (K), em fun-ção da mesma temperatura expressa na escala Sextus (S), é uma

funçãoa) quadrática, cujo gráfico tem concavidade para cima.b) quadrática, cujo gráfico tem concavidade para baixo.c) afim, com coeficiente linear igual a −283.d) afim, com coeficiente linear igual a 271.*e) afim, com coeficiente linear igual a 263.



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(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) A medida e o controle da temperatura têm ampla aplicação na ci-ência, na tecnologia, na sociedade e no ambiente. Ao longo dostempos, tem-se desenvolvido meios para detectar com precisão atemperatura para a tomada de decisões. Sobre o conceito de tem-peratura, assinale o que for correto.01) A temperatura está relacionada ao grau médio de agitação dasmoléculas ou átomos do corpo. Para detectá-la, pode-se utilizarsubstâncias que tenham como propriedade a variação da pressão,dilatação, resistência e mudança de cor, quando variam suas tem-peraturas.

02) Uma criança estará com febre se o termômetro marcar 104 ºF.04) Massa e temperatura são grandezas diretamente proporcionais.08) A equação de conversão para uma variação entre a escala Kel-vin e uma escala arbitrária X, que marca 50 °X para o ponto deebulição da água e 40 °X para o ponto de fusão do gelo à pressão

normal é ∆tX = ∆tK/10.

(UERJ-2015.1) - RESPOSTA: ∆C = 8 ºC ⇒ ∆K = 8 KNo mapa abaixo, está representada a variação média da tempera-tura dos oceanos em um determinado mês do ano. Ao lado, encon-tra-se a escala, em graus Celsius, utilizada para a elaboração domapa.

Adaptado de enos.cptec.inpe.br.

Determine, em graus Kelvin, o módulo da variação entre a maior e amenor temperatura da escala apresentada.

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 24 (08+16) A relação entre as escalas termométricas Celsius, Fahrenheit e Kel-vin pode ser expressa pela seguinte equação matemática:

tC

5

tF − 32

9

tK − 273

5= =

onde tC é a temperatura em graus Celsius (ºC), tF é a temperatura

em graus Fahrenheit (ºF) e t K é a temperatura em Kelvin (K). Comrelação ao exposto, assinale o que for correto.

01) Existe um valor numérico para o qual a temperatura nas escalasCelsius, Fahrenheit e Kelvin é a mesma.02) Considere um termômetro na escala Celsius e outro na escalaFahrenheit medindo simultaneamente a temperatura de um mesmoobjeto. Se o termômetro na escala Celsius está marcando uma tem-peratura negativa, então o termômetro na escala Fahrenheit sempremarcará uma temperatura negativa.04) Considere que uma pessoa está com febre quando sua tempe-ratura corporal é maior que 37ºC. Assim, quando uma pessoa estácom 96,8ºF, essa pessoa está com febre.08) Se um objeto sofre uma variação de temperatura de 15 ºC, entãoele sofrerá uma variação de 27 ºF.16) 25 ºC é equivalente a 77 ºF.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: D

A diferença entre a temperatura da madrugada e a temperatura àtarde, em algumas cidades do Brasil, chega a 15º, na escala Celsius,em um mesmo dia.Essa amplitude térmica, se fosse apresentada na escala Fahrenheit,corresponderia ao valor dea) 47 ºF. b) 59 ºF. c) 15 ºF. *d) 27 ºF.



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(IF/GO-2015.2) - ALTERNATIVA: CO dispositivo mais usado para avaliar a temperatura é o termômetro.Ele pode ser usado para medir a temperatura ou suas variações. Emseu interior é colocada uma substância que possui a propriedade dedilatar facilmente com a variação da temperatura. Na maioria dasvezes, encontramos termômetros graduados em Celsius, Fahrenheitou Kelvin. A escala mais comum no Brasil é a Celsius. Quando me-dimos a temperatura de determinado ambiente, dizemos, por exem-plo, que está fazendo trinta e dois graus (32 °C), mas não falamos aescala que, nesse caso, é a Celsius. A respeito dos termômetros e escalas termométricas, é correto afir-

mar:a) As variações de diferentes temperaturas medidas em termôme-tros graduados nas escalas Celsius e Fahrenheit são iguais.b) Se um termômetro graduado em Celsius mede a temperatura am-biente em 15 °C, outro termômetro no mesmo ambiente graduadoem Kelvin irá medir 298 K.*c) A escala Kelvin é a mais utilizada pelos físicos. Chamada de ab-soluta, essa escala não admite valores negativos.d) Um termômetro mostra, na escala Fahrenheit, 45°F. Se usásse-mos um termômetro graduado na escala Kelvin para medir a mesmatemperatura, ele indicaria 300 K.e) A variação de temperatura positiva de um corpo representa umadiminuição de sua agitação térmica.

VESTIBULARES 2015.2

(UNICEUB/DF-2015.2) - RESPOSTA: 103 E e 104 ENa utilização de um termômetro, o usuário deve atentar para a esca-la que ele foi fabricado: existem escalas e unidades diferentes, quesão adotadas nos vários países do mundo. No Brasil, utiliza-se aescala Celsius (ºC) e, na Inglaterra, a escala Fahrenheit (ºF).Tendo como referência essas informações, julgue os itens 103 e104 como CERTO (C) ou ERRADO (E), considerando que o pontode fusão do gelo é 0 ºC = 32 ºF e o ponto de ebulição da água é

100 ºC = 212 ºF.103. Considerando que o gráfico a seguir relaciona as temperaturasna escala Celsius e em determinada escala T, é correto afirmar que,na escala T, a temperatura do ponto de ebulição da água é inferiora 110 ºT.

104. Se a temperatura de um corpo, aferida por meio de um termô-metro na escala Celsius, for de 50 ºC, então, usando um termômetrona escala Fahrenheit, a temperatura desse corpo será de 90 ºF.

OBS.: As respostas são: 103. θT = 110 ºT e 104. θF = 122 ºF

(FATEC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EUm certo pesquisador constrói, na Baixada Santista, um termômetrode álcool e determina que sua escala será denominada “Z”. Para ca-librá-lo, ele resolve adotar como parâmetros de referência a água eoutro termômetro na escala Celsius. Assim, ele constrói um gráfico,como apresentado, relacionando as duas escalas.Dessa forma é correto afirmar que, em condições normais,a) os valores atribuídos ao ponto de fusão do gelo nas duas escalassão iguais.b) os valores atribuídos ao ponto de ebulição da água nas duas es-

calas são iguais.c) a escala Z é uma escala centígrada.d) o valor de 120 °Z equivale a 60 °C.*e) o valor de 60 °C equivale a 140 °Z.

(UFPE-2015.2) - ALTERNATIVA: B As temperaturas de fusão e de vaporização da água na escala Cel-sius valem, respectivamente, 0 ºC e 100 ºC. Um termômetro está ca-librado de acordo com uma escala desconhecida (ºX). Sabe-se que,nesta escala, os pontos de fusão e vaporização da água ocorrem,respectivamente, às temperaturas de 0 ºX e 80 ºX. O termômetroindica que um paciente está com uma febre de 30,8 ºX. Esta tempe-ratura na escala Celsius é equivalente a:

a) 38,0 ºC.

*b) 38,5 ºC.c) 39,0 ºC.

d) 39,5 ºC.

e) 40,0 ºC.

(UEM/PR-2016.2) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16)Em uma escala arbitrária S, adota-se, para os pontos de fusão dogelo e de ebulição da água, respectivamente −20 ºS e 180 ºS. Assi-nale o que for correto.01) A equação de conversão entre a escala S e a escala Celsius

pode ser dada por: θS = 3θC + 30 , em que θS e θC representam osvalores nas escalas S e Celsius, respectivamente.02) A equação de conversão entre a escala S e a escala Fahrenheit

pode ser dada por: θF= 0,9θS + 50 , em que θF e θS representam osvalores nas escalas Fahrenheit e S, respectivamente.04) O valor para a temperatura de zero absoluto (escala Kelvin) naescala S é de aproximadamente −566 ºS.08) 37 ºC corresponde, na escala S, a 54 ºS.16) Existe ao menos uma temperatura na qual os valores registradosnas escalas Celsius e S coincidem numericamente.



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VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAcalor sensível

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: C A figura a seguir representa o experimento realizado por Joule emmeados do século XIX.

(Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com>. Acesso em: 26 jun. 2014.)

Desconsiderando qualquer perda de energia para o meio, assinalea alternativa que apresenta, corretamente, a ordem em que as con-versões de energia ocorrem.a) De energia cinética para energia potencial gravitacional; de ener-gia potencial gravitacional para energia térmica.b) De energia cinética para energia térmica; de energia térmica paraenergia potencial gravitacional.*c) De energia potencial gravitacional para energia cinética; de ener-gia cinética para energia térmica.d) De energia potencial gravitacional para energia térmica; de ener-gia térmica para energia cinética.e) De energia térmica para energia potencial gravitacional; de ener-gia potencial gravitacional para energia cinética.

(PUC/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm pedaço de metal de 100 g consome 470 cal para ser aquecidode 20 °C a 70 °C.O calor específico deste metal, em cal/g.°C, vale:a) 10,6 d) 0,047b) 23,5 e) 0,067*c) 0,094

(FGV/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: B A água de uma piscina tem 2,0 m de profundidade e superfície com

50 m2

de área. Se a intensidade da radiação solar absorvida pelaágua dessa piscina for igual a 800 W/m2, o tempo, em horas, paraa temperatura da água subir de 20°C para 22°C, por efeito dessaradiação, será, aproximadamente, igual aa) 0,8*b) 5,6c) 1,6d) 11e) 2,8

Dados:

densidade da água = 1 g/cm3;calor específico da água = 1 cal/g°C;1 cal = 4 J.

(UNICEUB/DF-2015.1) - RESPOSTA: 107 E; 108 CUm carro estacionado, exposto ao sol, recebe radiação solar queatravessa os vidros e é, em parte, absorvida pelos seus componen-tes internos. Estes componentes reemitem radiação na frequênciado infravermelho que não atravessa o vidro, causando o fenômeno

conhecido como efeito estufa, que tem como consequência o au-mento da temperatura no interior do veículo.Considere que um veículo, cuja capacidade térmica dos componen-tes internos seja de 320 cal/ºC, tenha ficado exposto ao sol por umperíodo de 3 horas seguidas, de tal modo que 3 000 cal (calorias) deenergia solar foram transformadas em energia térmica.Tendo como referência as informações acima, julgue os próximositens com certo (C) ou errado (E).

107. A conversão de energia solar em energia térmica é conhecidacomo efeito Joule.

108. O aumento da temperatura no interior do veículo em questãofoi inferior a 10 ºC ao fim do período de 3 h em que ele ficou expostoao sol.

(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: A

O calor específico da água é de aproximadamente 4,2 × 103

J/kg.°C.Usando um aquecedor elétrico, a temperatura de uma porção de2 kg de água foi elevada de 20 °C para 25 °C, em um intervalo de10 minutos. A potência média fornecida pelo aquecedor à porção deágua foi de*a) 70 watts.b) 42 watts.c) 56 watts.d) 700 watts.e) 420 watts

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: BDefine-se a capacidade térmica de um corpo (C) como a razão entrea quantidade de calor que ele recebe (Q) e a correspondente varia-

ção de temperatura ocorrida (∆T):

C =Q∆T

Se um corpo de capacidade térmica 25 cal/ºC recebe calor de umafonte durante 20 minutos com taxa constante de 50 cal/min, ele sofreuma variação de temperatura, em ºC, igual aa) 10,0. d) 62,5.*b) 40,0. e) 84,5.c) 50,0.

(UNESP-2015.1) - ALTERNATIVA: D

A energia contida nos alimentos

Para determinar o valor energético de um alimento, podemos quei-mar certa quantidade desse produto e, com o calor liberado, aquecerdeterminada massa de água. Em seguida, mede-se a variação detemperatura sofrida pela água depois que todo o produto foi quei-mado, e determina-se a quantidade de energia liberada na queimado alimento. Essa é a energia que tal alimento nos fornece se foringerido.No rótulo de um pacote de castanha-de-caju, está impressa a tabelaa seguir, com informações nutricionais sobre o produto.

INFORMAÇÃO NUTRICIONALPorção 15 g

Quantidade por porção

Valor energético 90 kcal

Carboidratos 4,2 gProteínas 3 g

Gorduras totais 7,3 g

Gorduras saturadas 1,5 g

Gordura trans 0 g

Fibra alimentar 1 g

Sódio 45 mg

(www.brcaju.com.br)

Considere que 150 g de castanha tenham sido queimados e quedeterminada massa m de água, submetida à chama dessa combus-tão, tenha sido aquecida de 15 ºC para 87 ºC. Sabendo que o calorespecífico da água líquida é igual a 1 cal/(g·ºC) e que apenas 60%da energia liberada na combustão tenha efetivamente sido utilizadapara aquecer a água, é correto afirmar que a massa m, em gramas,de água aquecida era igual aa) 10000. *d) 7500.b) 5000. e) 2500.c) 12500.



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(CEFET/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: AImagine o verão carioca se um segundo sol chegasse? A humanida-de estaria com horas contadas porque a temperatura aqui aumenta-ria muito, tornando impossível nossa sobrevivência.Descontando as perdas, a su-perfície da Terra recebe, em

média, 120 W/m2 de energiado sol. Como a eficiência deum sistema de aquecimen-to de água é de 50%, comdois sóis o sistema receberia

exatamente os 120 W/m2 deenergia! Arredondando o calor especí-fico da água para 4,0 J/kg.ºC,um litro de água (1,0 kg) distri-buido em um metro quadradode uma placa de aquecimen-to, exposto a esses dois sóis,teria sua temperatura aumen-tada de quantos graus em umsegundo?*a) 30 ºC.b) 40 ºC.c) 50 ºC.d) 60 ºC.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04)Durante o dia, o Sol aquece a areia da praia mais rapidamente quea água do mar. À noite, a água do mar ainda está morna e a areiamais fria, porque esta resfria mais rápido. Nesse contexto, assinaleo que for correto.01) A capacidade térmica da areia é maior que a capacidade térmicada água.02) O calor específico da água é 1 cal/gºC.04) O calor específico da areia é menor que o calor específico daágua.08) O calor específico da areia é igual ao calor específi-co da água.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm fogareiro é capaz de fornecer 250 calorias por segundo. Co-locando-se sobre o fogareiro uma chaleira de alumínio de massa500 gramas, tendo no seu interior 1,2 kg de água à temperatura

ambiente de 25 ºC, a água começará a ferver após 10 minutos deaquecimento. Admitindo-se que a água ferve a 100 ºC e que o calor específi-co da chaleira de alumínio seja de 0,23 cal/(g.ºC) e o da água1,0 cal/(g.ºC), afirma-se quea) toda energia fornecida pelo fogareiro é consumida no aquecimen-to da chaleira com água, levando a água à ebulição.b) somente uma fração inferior a 30% da energia fornecida pela cha-ma é gasta no aquecimento da chaleira com água, levando a águaà ebulição.*c) uma fração entre 30% e 40% da energia fornecida pelo fogareiroé perdida para o meio ambiente.d) a relação entre a energia consumida no aquecimento da chaleiracom água e a energia fornecida pelo fogareiro em 10 minutos situa-se entre 0,70 e 0,90.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CUma banheira está cheia de água a uma temperatura inicial de20 ºC. Para aquecê-la até 40 ºC, é necessário que um aquecedortransfira 25,2 MJ de calor durante 1 hora. O volume de água aqueci-do na banheira, em litros, é de

Dados: cágua = 4,2 kJ/kg.K e ρágua = 1000 kg/m3.a) 150.b) 200.*c) 300.d) 500.

(UNICAMP/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: B

Texto para a questão 62.

Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificadouma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, compostapredominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, pos-sivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de suacomposição cristalizado em forma de um diamante praticamente dotamanho da Terra.

QUESTÃO 62Os cálculos dos pesquisadores sugerem que a temperatura média

dessa estrela é de Ti = 2.700 ºC. Considere uma estrela como um

corpo homogêneo de massa M = 6,0 × 1024 kg constituída de ummaterial com calor específico c = 0,5 kJ/(kg∙ºC). A quantidade decalor que deve ser perdida pela estrela para que ela atinja uma tem-

peratura final de Tf = 700 ºC é igual a

a) 24,0 × 1027 kJ.

*b) 6,0 × 1027 kJ.

c) 8,1 × 1027 kJ.

d) 2,1 × 1027 kJ.

(UFLA/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: ADe acordo com a grandeza física chamada calor, indique qual dasseguintes afirmações sobre unidades está CORRETA:

*a) 1 Caloria é igual a 4,18 Kg m2/s2

b) 1 Caloria é igual a 4,18 kg m/s2

c) 1 Caloria é igual a 4,18 kg m2/s

d) 1 Caloria é igual a 4,18 kg m/s

(UERJ-2015.1) - RESPOSTA: c = 0,15 cal/(g.ºC) e C = 75 cal/ºCUm corpo de massa igual a 500 g, aquecido por uma fonte térmicacuja potência é constante e igual a 100 cal/min, absorve integral-mente toda a energia fornecida por essa fonte. Observe no gráfico avariação de temperatura do corpo em função do tempo.

Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é compos-to, bem como a capacidade térmica desse corpo.

(UERJ-2015.1) - RESPOSTA: ∆T = 50 ºCPara aquecer 1 L de água contida em um recipiente de capacidadetérmica desprezível, uma pessoa dispõe de um aquecedor elétricoportátil cuja potência é de 1 273 W, quando submetido a uma tensãode 127 V. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedorseja absorvida pela água.Nessas condições, calcule a variação de temperatura da água apóso aquecedor inserido no recipiente ficar ligado por 165 segundos.

Considere 1 cal = 4,2 J e a densidade da água = 1000 kg/m3.

(INTATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm corpo de 300 gramas é constituído por uma substância de calorespecífico 0,4 cal/g°C. A quantidade de calor que o corpo deve re-ceber para que a sua temperatura varie de 5 °C para 35 °C, e suacapacidade térmica são, respectivamente:*a) 3600 cal; 120 cal/ºCb) 3,6 cal; 0,12 cal/ºCc) 3600 J; 120 J/ºCd) 3,6 J; 0,12 J/ºCe) Nenhuma das respostas anteriores.

(UNIGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm estudante precisa descobrir o calor específico de determinadaamostra. Ele sabe que seu peso é 20 N. Ao transferir para a amostra

300 cal, o estudante descobre que, para esta quantidade de calor,a variação de temperatura é de 10 ºC. Qual é o calor específico da

amostra calculado pelo estudante? Dado: g = 10 m/s2,a) 0,001 cal/gºC; d) 0,100 cal/gºC;*b) 0,015 cal/gºC; e) 1,000 cal/gºC.c) 0,050 cal/gºC;



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(UNIGRANRIO/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm adulto, de massa 75 kg, ao sentir-se mal, decide verificar suatemperatura. Se considerarmos que a temperatura normal do corpohumano, constituído essencialmente por água, é de 36 ºC e que aquantidade de calor necessária para produzir a variação de tempe-

ratura devido à febre foi de 2,25×105 cal, qual foi a temperatura indi-cada pelo termômetro? Dado: calor específico da água = 1 cal/g ºC.a) 36 ºC;b) 37 ºC;c) 38 ºC;*d) 39 ºC;e) 40 ºC.

(UFG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: C As chaleiras elétricas são eletroportáteis comumente utilizados paraaquecer a água até o ponto de ebulição. Elas são constituídas es-sencialmente por um circuito puramente resistivo que transmite calorà água por efeito Joule. Considere uma chaleira elétrica perfeita-mente isolante e com capacidade térmica desprezível, na qual sãocolocados 500 ml de água à temperatura de 23 ºC. Qual é o temponecessário para que a água ferva, após ligar a chaleira, se ela foralimentada por uma tensão de 220 V e se a resistência do circuitofor 44 Ω?a) 1 min e 48 sb) 2 min e 15 s

*c) 2 min e 27 sd) 2 min e 36 se) 2 min e 48 s

Dados:

densidade da água: = 1 kg·dm−3

calor específico da água: c = 1cal·g−1·ºC−1

equivalente mecânico da caloria: 1 cal = 4,2 Jtemperatura de ebulição da água: Te = 100 ºC

(FEI/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm calorímetro ideal contém 200 g de água a 20 ºC. Uma resistênciaelétrica de 5 Ω é mergulhada na água e durante 5,6 minutos e umacorrente de 5 A percorre o resistor. Desconsiderando as perdas esupondo que não há mudança de estado, qual é a temperatura finalda água?Considerar calor específico da água = 1 cal/gºC e 1 cal = 4,2 Ja) 40 ºC *d) 70 ºCb) 50 ºC e) 80 ºCc) 60 ºC

(FEI/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: CUma massa de 100 g de um material inicialmente a 25 ºC é aquecidapor uma fonte de potência constante igual a 100 calorias por minuto. A temperatura do corpo varia com o tempo de acordo com o gráficoabaixo.

Nestas condições, qual é o calor específico do material?

a) 0,55 cal/gºC

b) 0,75 cal/gºC

*c) 0,67 cal/gºC

d) 0,80 cal/gºC

e) 0,20 cal/gºC

(UFSC-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 26 (02+08+16)Para determinar o equivalente mecânico do calor, faz-se um ex-perimento que consiste em deixar cair um recipiente muito resis-tente com água de uma altura h em relação ao solo. O recipienteé termicamente isolado para impedir trocas de calor com o meio,mas contém um termômetro acoplado para medir as variações detemperatura ∆T da água. As colisões com o solo são inelásticas etoda a energia é transferida para a água. O gráfico abaixo foi obtidocom dados do experimento realizado com 1,0 kg de água. Considere

g = 10 m/s2. Dado: cágua = 1 cal/(g.ºC).

Sobre o assunto tratado e com base no gráfico acima, é CORRETOafirmar que:01. para a temperatura da água ser elevada em 1 °C, a altura h deveser de 800 m.02. lançar o recipiente térmico com velocidades iniciais diferentes dezero levaria a maiores aumentos de temperatura da água do que osapresentados, para as mesmas alturas h do gráfico.04. a variação da temperatura da água é diretamente proporcionalà massa da água.08. perdas na forma de energia sonora poderiam ser consideradasno experimento.16. o equivalente mecânico do calor obtido a partir do gráfico é1,0 cal = 4,0 J.Obs.: A resposta oficial é: SOMA = 10 (02+08)

FUVEST/SP-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO espelho principal de um dos maiores telescópios refletores domundo, localizado nas Ilhas Canárias, tem 10 m de diâmetro e dis-

tância focal de 15 m. Supondo que, inadvertidamente, o espelhoseja apontado diretamente para o Sol, determinea) o diâmetro D da imagem do Sol;

b) a densidade S de potência no plano da imagem, em W/m2;c) a variação ∆T da temperatura de um disco de alumínio de massa0,6 kg colocado no plano da imagem, considerando que ele tenhaabsorvido toda a energia incidente durante 4 s.

Note e adote:

π = 3

O espelho deve ser considerado esférico.

Distância Terra−Sol = 1,5 × 1011 m.

Diâmetro do Sol = 1,5 × 109 m.

Calor específico do Al = 1 J/(g K).

Densidade de potência solar incidindo sobre o espelho principal

do telescópio = 1 kW/m2.O diâmetro do disco de alumínio é igual ao da imagem do Sol.

Desconsidere perdas de calor pelo disco de alumínio.

RESPOSTA FUVEST/SP-2015.1:a) D = 0,15 m

b) S ≅ 4,4 MW/m2

c) ∆T = 500 K = 500 ºC

(CESUPA-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma massa de 1 kg de um líquido recebe calor a uma taxa constantee sua temperatura sobe de acordo com o gráfico abaixo:

40302010

10

50

30

T (ºC)

Q (kcal)

Considerando os valores de calor específico das seguintes substân-cias, indique qual delas está representada no gráfico.

*a) Água: 1,0 cal/gºC

b) Álcool: 0,6 cal/gºC

c) Óleo de soja: 0,4 cal/gºC

d) Mercúrio: 0,03 cal/gºC



[email protected] 8

(UNIFENAS/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BDurante o jantar, o prato preferido da seleção italiana foi a macarro-nada. Na cozinha, o chef deixou um caldeirão de alumínio, contendo5 litros de água, inicialmente a 20 °C, exposto à chama de um fogãoindustrial, de potência 1 000 Watts. Considerando o calor específicosensível da água igual a 1 cal/(g°C), o calor latente de vaporização

da água como 540 cal/g, a densidade da água como 1 g/cm3, 1 calo-ria igual a 4 Joules e a capacidade térmica do caldeirão desprezível.Pede-se: qual a temperatura atingida pela água após 2 minutos?a) 23 °C.*b) 26 °C.c) 56 °C.d) 71 °C.e) 80 °C.

(IF/ES-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma caldeira de capacidade para 600 litros de água está comple-tamente cheia e a uma temperatura inicial de vinte graus Celsius.Determine a potência de seu sistema de aquecimento, sabendo-seque a água deve atingir cem graus Celsius em uma hora e vinteminutos. O calor específico da água é de uma caloria por grama porgrau Celsius, um litro de água possui um quilograma de massa euma caloria equivale a, aproximadamente, quatro Joules.*a) 40 kW.b) 50 kW.

c) 60 kW.d) 70 kW.e) 80 kW.

(UNICEUB/DF-2015.2) - RESPOSTA: 102 CNa utilização de um termômetro, o usuário deve atentar para a esca-la que ele foi fabricado: existem escalas e unidades diferentes, quesão adotadas nos vários países do mundo. No Brasil, utiliza-se aescala Celsius (ºC) e, na Inglaterra, a escala Fahrenheit (ºF).Tendo como referência essas informações, julgue o item 102como CERTO (C) ou ERRADO (E), considerando que o pontode fusão do gelo é 0 ºC = 32 ºF e o ponto de ebulição da água é

100 ºC = 212 ºF.102 Considerando que 3500 J/(kg ×ºC) seja o calor específico docorpo humano, verifica-se que a energia necessária para aumen-tar em 9 ºF a temperatura de uma pessoa de 100 kg é inferior a

2×106 J.

OBS.: A resposta do item 102 é Q = 1,75×106 J

VESTIBULARES 2015.2

(UNITAU/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: CUsualmente, os corpos formados de materiais no estado sólido têmsuas dimensões aumentadas e contraídas devido à variação da tem-peratura do corpo. Uma barra de ferro, cuja massa é de 2,0 kg, es-tava à temperatura de 20 ºC e foi aquecida até atingir a temperaturafinal de 200 ºC. Sabe-se que o calor específico do material do qual abarra é composta é de 0,119 cal/g.ºC.

É CORRETO afirmar que a quantidade de calor sensível fornecida àbarra durante o processo de aquecimento foi de, aproximadamente,a) 60,2 kcalb) 75,5 kcal*c) 42,8 kcald) 35,6 kcale) 20,5 kcal

(USS/RJ-2015.2) - ALTERNATIVA: BNo gráfico, estão representadas as medidas realizadas em um expe-rimento que verificou a capacidade térmica de um corpo em funçãode sua massa.

O calor específico da substância que constitui o corpo utilizado noexperimento corresponde, em cal/(g.°C), a:a) 0,2*b) 0,5c) 1,0d) 2,0

(IFSUL/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: CO bronze é uma liga metálica de cobre e estanho. Para se deter-minar a proporção em massa desses elementos em uma peça de100 g de bronze foi realizado o seguinte experimento: em um calorí-metro de capacidade térmica desprezível, contendo 2000g de águaa 20°C, colocou-se a peça de bronze previamente aquecida a umatemperatura de 522°C. O equilíbrio térmico do sistema foi atingidoa 22°C.Considerando que o calor específico de uma liga metálica seja igualà média ponderada dos calores específicos dos metais integrantesda liga, sendo as respectivas massas os pesos da média, pode-seafirmar que as massas, em grama, de cobre e estanho da peça debronze são, respectivamente:

Dados:Calor específico da água: 1 cal/g°CCalor específico do cobre: 0,09 cal/g°CCalor específico do estanho: 0,06 cal/g°Ca) 77,5 e 22,5 *c) 66,7 e 33,3b) 22,5 e 77,5 d) 33,3 e 66,7



[email protected] 9

(CESUPA-2015.2) - ALTERNATIVA: AUma cafeteira elétrica possui uma potência de 1000 W. Supondoque toda essa potência é usada para aquecer a água, em quantotempo aproximadamente esta máquina é capaz de aquecer 500 g deágua, desde 20 ºC até 100 ºC? Use 1 cal = 4,2 J e calor específicoda água igual a 1 cal/(g ºC).*a) 160 segundosb) 10 segundosc) 300 segundosd) 50 segundos

(VUNESP/UNIFEV-2015.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO

Hábitos que fazem diferençaEm uma residência, um banho de chuveiro de 15 minutos gasta45 litros de água. Porém, se a pessoa fechar o registro ao se en-saboar (banho econômico), o tempo do chuveiro ligado cai para 5minutos e o consumo, para 15 litros.

(O Estado de S.Paulo, 22.03.2015. Adaptado.)

a) Com base no texto, calcule a quantidade de energia, em calorias,que é utilizada para o aquecimento da água no banho econômico.Considere o calor específico e a massa específica da água iguais a1,0 cal/g∙°C e 1,0 kg/L, respectivamente, e que a variação da tem-peratura da água ao passar pelo chuveiro é de 15 °C.b) Não é só água que se economiza quando se fecha o registro parase ensaboar. Para a mesma situação, calcule a economia de energiaelétrica obtida, em kWh, supondo que o chuveiro seja elétrico, estejaligado a uma diferença de potencial de 220 V e seja percorrido poruma corrente elétrica de intensidade 15 A.

RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2015.2:a) Q = 225000 cal b) ∆E = 0,55 kWh

(UFPE-2015.2) - RESPOSTA: ∆T = 50 KQuando uma substância de massa M absorve uma quantidade decalor igual a 80 J, a sua temperatura varia de 5 K. Se uma massaM/4 da mesma substância absorver uma quantidade de calor igual a200 J, de quanto será a sua variação de temperatura, em K?

(UEPG/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)Um aquecedor elétrico foi ligado a uma tomada de 110 V e mergu-lhado num recipiente contendo 1 kg de água a uma temperaturainicial de 20°C. Nessas condições, a corrente que percorre o aque-cedor tem intensi-dade i = 5 A. Considere o calor específico da águac = 1,0 cal/g°C e 1 caloria = 4 joules. Suponha que todo o calor pro-duzido pelo aquecedor seja absorvido pela á-gua. Nesse contexto,assinale o que for correto.01) A potência elétrica fornecida pelo aquecedor é 550 W.02) A energia térmica fornecida pelo aquecedor em um período de3 minutos é 1650 J.04) A variação da temperatura da água após 1 minuto é 33°C.

08) A temperatura da água após 2 minutos é 36,5°C.16) A resistência elétrica do aquecedor é 55 Ω.

(UERJ-2015.2) - ALTERNATIVA: CEm um experimento que recebeu seu nome, James Joule determi-nou o equivalente mecânico do calor: 1 cal = 4,2 J. Para isso, eleutilizou um dispositivo em que um conjunto de paletas giram imersasem água no interior de um recipiente.Considere um dispositivo igual a esse, no qual a energia cinética daspaletas em movimento, totalmente convertida em calor, provoqueuma variação de 2 ºC em 100 g de água. Essa quantidade de calorcorresponde à variação da energia cinética de um corpo de massaigual a 10 kg ao cair em queda livre de uma determinada altura.Essa altura, em metros, corresponde a:

Dados: calor específico da água = 1 cal.g−1.ºC−1

aceleração da gravidade = 10 m.s−2

a) 2,1b) 4,2*c) 8,4d) 16,8

(UERJ-2015.2) - ALTERNATIVA: C Admita duas amostras de substâncias distintas com a mesma ca-pacidade térmica, ou seja, que sofrem a mesma variação de tem-peratura ao receberem a mesma quantidade de calor. A diferençaentre suas massas é igual a 100 g, e a razão entre seus caloresespecíficos é igual a 6/5. A massa da amostra mais leve, em gramas, corresponde a:

a) 250 b) 300

*c) 500 d) 600



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VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAcalor latente

(IF/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: BOs fenômenos termológicos estão intensamente presentes em nos-so cotidiano e podem explicar uma infinidade de situações. Combase nesses conhecimentos é correto afirmar quea) a água contida em uma piscina olímpica cheia até seu limite temmuito mais calor do que uma moeda de 10 centavos de real ambasà mesma temperatura.*b) um corpo sólido de massa 100 gramas e calor específico latentede fusão 20 cal/g necessitará de 2 kcal de energia térmica em formade calor para que se converta em líquido.c) ao dizer que o calor específico latente de fusão de um materialtem valor de 200 cal/g, significa dizer que necessitamos de 200 calpara que 1 grama dessa substância varie sua temperatura em 1 °C.d) o fluxo de calor através de um meio depende da condutividadetérmica do material que constitui esse meio. Sendo assim, é fato queo gelo é um péssimo isolante térmico, enquanto que uma lata dealumínio é um bom condutor térmico.e) sempre que um sistema gasoso receber calor, ele aumentará suatemperatura, pois trocas de calor é a única forma de troca de energiaentre o sistema gasoso e sua vizinhança.

(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: EUm corpo de massa m e calor específico c é colocado em contatotérmico com uma fonte de calor, e todo esse sistema é isolado domeio externo. Considere que a massa m é sólida no estado inicial,

onde a temperatura é θo e funde em θf com θf > θo. Com relação aesse sistema, é CORRETO afirmar:

a) Quando θ > θf dá-se início à fusão, e nessa fase a temperaturado corpo continua a aumentar até que todo o corpo passe do estadosólido ao líquido.b) A equação Q = mcΔθ é usada em toda a fase do processo detransformação, ou seja, do estado sólido ao líquido.c) Na fusão do estado sólido ao líquido, a temperatura é constante,e o calor recebido, que é dado por Q = mcΔθ, é nulo.d) Na fusão do estado líquido ao gasoso, a equação para o calortotal recebido, durante a mudança de estado, é dada pela equaçãoQ = mcΔθ.*e) Durante o processo de fusão do estado sólido ao líquido, a tem-

peratura permanece constante durante todo o processo e, logo emseguida, começa a subir novamente, para alcançar a temperaturacrítica, dando início à próxima mudança de estado.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BOs estados de agregação das partículas de um material indetermi-nado possuem algumas características diferentes, conforme mostraa Figura 1.

Figura 1

Por outro lado, as mudanças de estado físico desse mesmo mate-rial são representadas por meio de uma curva de aquecimento quecorrelaciona valores de temperatura com a quantidade de energiafornecida sob a forma de calor, apresentada na Figura 2.

Figura 2

Uma relação entre os dados da Figura 2 e os estados de agregaçãoda Figura 1 permite estabelecer quea) B – gasoso, D – líquido, E – sólido.*b) A – sólido, C – líquido, E – gasoso.c) A – sólido, B – líquido, C – gasoso.d) C – sólido, D – líquido, E – gasoso.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm material possui calor específico igual a 1,0 J/kg·°C quando estáno estado sólido e 2,5 J/kg·°C quando está no estado líquido. Umsistema composto por 0,10 kg desse material recebe energia de for-ma que sua temperatura varia segundo o gráfico da figura.

A razão entre Q1 e Q2 éa) 1/3.b) 1/5.c) 1/6.*d) 1/8.e) 1/16.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: A A influência da pressão atmosférica nas temperaturas de mudançasde estado físico da água é que

I. o aumento da pressão faz elevar a temperatura de ebulição daágua.II. o aumento da pressão faz diminuir a temperatura de fusão dogelo.III. o aumento da pressão faz diminuir a temperatura de ebulição daágua.IV. o aumento da pressão faz aumentar a temperatura de fusão dogelo.

Estão corretas apenas as afirmativas*a) I e II.

b) I e IV.c) II e III.d) III e IV.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: AO gráfico abaixo mostra a quantidade de calor Q, absorvida por umcorpo de 100 g de massa, inicialmente no estado sólido, em funçãoda temperatura.

Q (cal)400010 700 1000

50

20

0

t (ºC)

A temperatura de vaporização da substância e a capacidade térmicado corpo no estado líquido valem, respectivamente*a) 50 ºC e 10 cal/ºC.b) 20 ºC e 10 cal/ºC.c) 30 ºC e 100 cal/ºC.d) 50 ºC e 100 cal/ºC.




(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CSe um astronauta em uma caminhada espacial ficar sem a proteçãodo traje adequado, uma das consequências é a de ficar submetidoà baixa pressão e a água do organismo entrar em ebulição. Essa si-tuação pode ser evidenciada no experimento representado na figuraa seguir, que envolve um recipiente de vidro espesso, denominadokitasato, água e uma bomba de vácuo.

Por que, ao ligarmos a bomba de vácuo, a água entra em ebulição?a) A diminuição da pressão provoca uma transferência de energia euma elevação da temperatura da água no recipiente.b) A bomba de vácuo provoca uma redução da pressão no recipien-te, diminuindo, com isto, o valor do calor específico da água.*c) Com a redução na pressão, a temperatura de ebulição da água

torna-se menor do que a temperatura da água no recipiente.d) A bomba de vácuo fornece calor à água do recipiente, que entraem ebulição a uma temperatura próxima de 100 ºC.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CDuzentos gramas de uma substância no estado sólido são coloca-dos em um recipiente com um termômetro. O conjunto, inicialmente

a 20 ºC, é colocado em uma estufa, que fornece 40,0 cal.s−1. A tem-peratura da substância é tomada a cada minuto e fornece uma curvade aquecimento que está reproduzida na figura abaixo.

Supondo que tanto a capacidade térmica do termômetro quanto acapacidade térmica do recipiente são desprezíveis, assinale a alter-nativa CORRETA.a) O calor específico da substância no estado sólido é igual a 0,15

cal.g−1.ºC−1.b) O calor específico da substância no estado líquido é igual a 0,10

cal.g−1.ºC−1.

*c) O calor latente de fusão da substância é igual a 12,0 cal.g−1.d) A temperatura do ponto triplo desta substância é 80 ºC.e) A substância absorveu 600 cal nos 5 minutos analisados.

(UFLA/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AConsidere o diagrama de fases (ou diagrama de estado), ilustradoabaixo, em que uma amostra de gelo está inicialmente no estado P,a 1 atm e –18°C.

(ºC)

Durante o processo termodinâmico, essa amostra passará pelos es-tados Q, R, S e T, respectivamente. É CORRETO afirmar que:*a) Ao chegar ao estado Q, tem-se a fusão do gelo; no estado R,tem-se água líquida; no estado S, a vaporização da água; e no esta-do T, o vapor de água.b) Ao chegar ao estado Q, tem-se a fusão do gelo; no estado R, tem-

se água líquida; no estado S, a condensação do vapor; e no estadoT, o vapor de água.c) Ao chegar ao estado Q, tem-se a solidificação da água; no estadoR, tem-se água líquida; no estado S, a vaporização da água e noestado T, vapor de água.d) Ao chegar ao estado Q, tem-se a solidificação da água; no estadoR, tem-se água líquida; no estado S, a condensação do vapor; e noestado T, vapor de água.

(IF/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DÉ muito comum utilizarmos para refeições rápidas alguns tipos deespaguete que ficam cozidos em pouquíssimo tempo. Alguns trazema informação “tempo de cozimento: 5 min”. Analisando essa afirma-ção sob o aspecto da Física, sabemos que o tempo de cozimento

e a temperatura de ebulição de uma substância são influenciadospela pressão a que está submetida. A tabela seguinte apresenta apressão atmosférica de algumas cidades do Rio Grande do Sul, emfunção da altitude em relação ao nível do mar.

Altitude e pressão atmosférica de algumas cidadesdo RS

Local Altitude em

relação ao níveldo mar (m)

Pressão atmosfé-rica aproximada

(atm)

Capão da Canoa 11 1,00

Bento Gonçalves 676 0,91

Cambará do Sul 1022 0,86

Fonte dos dados: <http://altitude.cidademapa.com.br> Acesso em: 17 set. 2014

Supondo que seja utilizado o mesmo fogão para aquecer água nastrês cidades citadas na tabela, é correto afirmar quea) em Bento Gonçalves, a água entrará em ebulição em tempo maiordo que em Capão da Canoa.b) se forem usadas panelas de pressão para aquecer a água, emBento Gonçalves o tempo para que a água entre em ebulição serámenor do que em Cambará do Sul.c) como em Cambará do Sul a temperatura de ebulição será atingidaem tempo menor do que nas outras cidades, o tempo de cozimentodos alimentos nessa cidade, em panelas convencionais, será menordo que nas outras duas cidades.*d) em Capão da Canoa o tempo para atingir a temperatura de ebu-lição é maior do que nas outras duas cidades; no entanto, o cozi-mento dos alimentos ocorre mais rapidamente do que nas outrascidades, pois possui uma temperatura de ebulição maior.e) utilizando panelas convencionais, o tempo de fervura da águanas cidades de Bento Gonçalves e Cambará do Sul será o mesmo,tendo em vista que a pressão atmosférica nesses locais está abaixoda pressão atmosférica ao nível do mar.

(UFU-TÉC./MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma garrafa de cerveja é retirada de um freezer e pouco tempodepois se observa que uma pequena camada de gelo se forma so-bre sua superfície de vidro. Nesta situação, costuma-se dizer que acerveja está “estupidamente gelada”.O que explica o fato de o gelo se formar sobre a superfície de vidroda garrafa?a) Moléculas de água da cerveja atravessam o vidro e, sem o conta-to com o álcool da bebida, solidificam-se do lado de fora.*b) Moléculas de água da atmosfera se condensam sobre o vidro dagarrafa e, devido à baixa temperatura, solidificam-se.c) Moléculas de água que já estavam sobre o vidro da garrafa dentrodo freezer se solidificam quando em contato com o ar.d) Moléculas de água que faziam parte da cerveja se solidificam dolado de fora, devido à agitação da garrafa.




(UCS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: C A fondue de chocolate é uma sobremesa que consiste em derreterchocolate dentro de um recipiente alimentado por uma fonte de ca-lor. Outros alimentos são colocados dentro do banho de chocolate,geralmente espetados por um palito, ou similar, para possibilitar queuma pessoa os segure na outra ponta, sem se queimar. Considereum morango espetado por um palito – cuja constituição não seráconsiderada – imerso em chocolate derretido a uma temperaturaconstante. Quando retirado, o morango está envolto por uma porçãode chocolate que esfriou e endureceu. Quais foram os processosdentro da termologia que a quantidade de chocolate no morango

sofreu do instante em que foi retirado do banho até o instante queendureceu totalmente?a) Cedeu calor, baixando sua temperatura até atingir o ponto de su-blimação do chocolate; então mudou de fase sem ceder calor.b) Absorveu calor, baixando sua temperatura até atingir o ponto devaporização do chocolate; então cedeu calor específico e mudoude fase.*c) Cedeu calor, baixando sua temperatura até atingir o ponto de so-lidificação do chocolate; então cedeu calor latente e mudou de fase.d) Baixou sua temperatura, sem ceder calor, até atingir o ponto decondensação do chocolate; então aumentou sua temperatura namudança de fase.e) Absorveu calor, baixando sua temperatura até atingir o ponto decondensação do chocolate; então cedeu calor latente e aumentousua temperatura na mudança de fase.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Quanto aos estados físicos da matéria, assinale o que for correto.01) A fusão é um processo que ocorre com rompimento de ligaçõese formação de átomos livres, elétrons e íons, numa distribuição neu-tra de cargas.02) O ponto de ebulição de uma substância pura varia de acordocom a pressão atmosférica.04) A passagem de uma substância do estado gasoso para o estadolíquido pode ocorrer sem variação de temperatura.08) A vaporização é um processo que ocorre à temperatura ambien-te, embora se intensifique em tem-peraturas mais altas.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16) A matéria em nosso meio ambiente existe em quatro fases: sólido,

líquido, gasoso e, dependendo de sua temperatura, o plasma. Sobrea mudança de fases da matéria, assinale o que for correto.01) A evaporação é um dos modos de ocorrer o fenômeno da vapori-zação, consistindo numa passagem lenta da fase líquida para a fasede vapor. Já, esse mesmo tipo de transformação, mas de maneirarápida, com formação de bolhas que são levadas pa-ra a superfície,onde escapam, chama-se ebulição.02) Na fase sólida, as moléculas de água estão fortemente ligadasumas as outras, mesmo assim, o gelo evapora tão facilmente comoa água líquida. Esse processo é chamado de sublimação e explicaa perda de consideráveis porções de neve e gelo, especialmentegrandes, em dias ensolarados, em climas secos.04) Todos os materiais têm uma temperatura fixa para que ocorramas mudanças de estado, a qual não pode ser alterada, já que é umacaracterística da matéria.08) Aumentando a pressão sobre um líquido ocorrerá a solidificação;sendo a pressão removida ocorrerá a liquefação. Esse processo éconhecido como o fenômeno do regelo.16) Um sólido deve absorver energia para derreter enquanto que umlíquido absorve energia para vaporizar. O contrário deve ocorrer comum gás para se liquefazer e um líquido para se solidificar, porquanto,nesse processo, tanto o gás como o líquido devem liberar energia.

(UFJF/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CObserve os diagramas de fases de duas substâncias diferentes.

LíquidoLíquido

SólidoSólido

Vapor Vapor

p ( a t m )

p ( a t m )

T (ºC) T (ºC)

T T

3 3

1 1

22

Marque a opção CORRETA.a) As curvas marcadas com o números 1 e 2 em ambos os diagra-mas correspondem a transições de fase líquido/vapor e vapor/sóli-do, respectivamente.b) Os pontos T marcados em ambos os diagramas são conhecidoscomo pontos críticos.*c) O primeiro diagrama é característico de substâncias cujo volu-me diminui na fusão e aumenta na solidificação. Uma diminuição dapressão resulta em um aumento da temperatura de fusão.d) O segundo diagrama é característico de substâncias cujo volu-me diminui na fusão e aumenta na solidificação. Uma diminuição dapressão resulta em um aumento da temperatura de fusão.e) O ponto crítico indica a temperatura em que a substância sofrefusão.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm material possui calor específico igual a 1,0 J/kg·°C quando estáno estado sólido e 2,5 J/kg·°C quando está no estado líquido. Umsistema composto por 0,10 kg desse material recebe energia de for-ma que sua temperatura varia segundo o gráfico da figura.

A razão entre Q1 e Q2 éa) 1/3.b) 1/5.c) 1/6.*d) 1/8.e) 1/16.

(UFU/MG-2015.1) - QUESTÃO ANULADAUm estudante coloca um bloco de gelo obtido pelo congelamentoda água em uma embalagem de 1 litro de leite longa vida sobre doissuportes. Em seguida dependura sobre o bloco duas garrafas PETde 2 litros cheias de água presas por um fio de nylon com espessurasuficiente para não arrebentar. A figura mostra o dispositivo monta-do. Como resultado, o estudante observa o fio atravessar o gelo semque o gelo se separe em duas partes.Qual é a explicação física para o resultado observado pelo estu-dante?a) O aumento da pressão sob o fio de nylon diminui o valor da tem-peratura do ponto triplo da água.b) A energia potencial gravitacional das garrafas é usada na fusão dogelo na região do fio de nylon.c) A temperatura de fusão do gelo aumenta na região embaixo do fiode nylon com o aumento da pressão.d) O gelo varia a temperatura de sublimação devido à variação depressão exercida pelo fio de nylon.

OBS.: A questão foi anulada porque não tem resposta correta. A res-posta correta é: A temperatura de fusão do gelo diminui na região embaixo do fio denylon com o aumento da pressão.




VESTIBULARES 2015.2

(UDESC-2015.2) - ALTERNATIVA: BO gelo, ao absorver energia na forma de calor, pode ser transforma-do em água e, na sequência, em vapor. O diagrama de mudança defases, abaixo, ilustra a variação da temperatura em função da quan-tidade de calor absorvida, para uma amostra de 200 g de gelo.

Com relação às mudanças de fase desta amostra de gelo, analiseas proposições.

I. A temperatura do gelo variou linearmente ao longo de todo proces-so de mudanças de fase.II. A amostra de gelo absorveu 19000 cal para se transformar emágua a 0 °C.III. A amostra de gelo absorveu 3 000 cal para se transformar emágua a 0 °C e 20000 cal até atingir 100 °C.IV. Durante o processo de vaporização foi absorvida uma quantidadede calor 6,75 vezes maior que durante o processo de fusão.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

*b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.

d) Somente a afirmativa III é verdadeira.

e) Somente a afirmativa II é verdadeira.

(PUC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: DEm um recipiente termicamente isolado, de capacidade térmica des-prezível, introduz-se um cubo de gelo a 0 ºC, de massa igual a 135 g.Depois, calor é fornecido ao gelo, até que ele apresente-se comple-tamente liquefeito e a uma temperatura de 4 ºC. Quais são a varia-ção aproximada do volume e a quantidade total de calor fornecido?Considere que todo o calor fornecido foi absorvido exclusivamentepela água nos estados sólido e líquido.

Dados: dágua = 1,0 g/cm3 ; dgelo = 0,9 g/cm3 ;calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g;calor específico da água = 1 cal/gºC epressão atmosférica = 1 atm.

a) 13,5 cm3 e 10800 calb) 13,5 cm3 e 11 340 cal

c) 13,5 cm3 e 43200 cal

*d) 15,0 cm3 e 11340 cal

e) 15,0 cm3 e 10800 cal

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: BQuando um patinador desliza sobre o gelo, o seu movimento é fa-cilitado porque, enquanto ele anda, o gelo transforma-se em águalíquida, o que faz com que diminua o atrito entre os patins e o gelo.Se o gelo encontra-se a uma temperatura inferior a 0 ºC, a águalíquida é formada pela passagem do patinador porquea) a temperatura do gelo aumenta devido ao movimento relativo en-tre os patins e o gelo.*b) o aumento da pressão sobre o gelo imposta pela lâmina dospatins diminui o ponto de fusão do gelo.c) o aumento da pressão sobre o gelo imposta pela lâmina dos pa-tins aumenta o ponto de fusão do gelo.d) a temperatura do gelo não varia devido ao movimento relativoentre os patins e o gelo.

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: D A panela de pressão permite que o cozimento dos alimentos ocorramais rapidamente que em panelas comuns.Se, depois de iniciada a saída de vapor pela válvula, baixarmos ofogo, para economizar gás, o tempo gasto no cozimentoa) aumenta, pois a temperatura diminui dentro da panela.b) diminui, pois a temperatura aumenta dentro da panela.c) aumenta, pois diminui a formação de vapor dentro da panela.*d) não varia, pois a temperatura dentro da panela permanece cons-tante.

(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: ENa Antiguidade, alguns povos andinos se notabilizaram por atin-gir uma excelência em construções megalíticas. Eram capazes detransportar blocos de pedra pesando toneladas por longas distân-cias e altitudes, além de lapidá-los perfeitamente para construir mu-ros, fortalezas, templos, etc. Algumas das construções, para ajudara manter os blocos unidos uns aos outros, utilizavam uma técnicaonde os construtores cavavam nos dois blocos a serem unidos umpequeno vão na zona de contato: metade do vão ficava num bloco,e metade no outro. Dentro desse vão, era derramado algum metalem estado líquido, que então se solidificava formando uma espécie

de grampo. Se essa técnica fosse aplicada em uma construção queestá a 3 000 metros de altitude, seria possível afirmar, sob o prismada Termologia e desconsiderando exceções, quea) a temperatura com que os metais solidificam é maior ali do queno nível do mar.b) o calor específico sensível dos metais dobra a cada mil metros,por isso seria necessário gastar três vezes mais energia para lique-fazer um metal do que o seria no nível do mar.c) o calor específico sensível dos metais diminui pela metade a cadamil metros, por isso o metal liquefará com três vezes menos ener-gia, o que explicaria o esforço para deslocar os blocos montanhaacima.d) o aumento linear da pressão atmosférica com o aumento da al-titude faz o volume do metal expandir mais do que o faria no níveldo mar, por isso os grampos são um recurso para construção em

grandes altitudes.*e) a temperatura na qual os metais solidificam é menor ali do queno nível do mar.

(IF/GO-2015.2) - ALTERNATIVA: A As panelas de pressão são muito utilizadas na cozinha, pois dimi-nuem o tempo de cozimento dos alimentos. A ilustração a seguirmostra o interior de uma panela de pressão durante esse processo.

válvula desegurança

vapor

água

alimentos

válvula com pino

Disponível em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/uploads/2/763panel adepressao.jpg>. Acesso em: 10 Jun. 2015.

Marque V quando verdadeiro e F quando falso nas seguintes obser-vações sobre o sistema:( ) A temperatura de ebulição da água é menor que 100 °C, por issoatinge mais rápido o cozimento.( ) A pressão de vapor da água com sal é menor que a pressão devapor da água pura, por isso a temperatura de ebulição aumenta.( ) O alimento só irá cozinhar quando a água atingir o ponto de ebu-lição.( ) A válvula de pressão é a responsável por controlar a pressão nointerior da panela.( ) Em qualquer altitude, a água pura no interior da panela terá amesma temperatura de ebulição. A sequência correta para as observações acima é:*a) F, V, F, V, F d) V, F, V, F, Fb) F, V, F, F, F e) V, V, F, F, Fc) V, V, F, V, V




(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: ASendo:

o calor específico da água líquida igual a 1 cal/gºC.o calor específico do gelo igual a 0,5 cal/gºC.o calor específico do vapor de água igual a 0,5 cal/gºC.o calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g.o calor latente de solidificação da água igual a −80 cal/g.o calor latente de vaporização da água igual a 540 cal/g.o calor latentedecondensação do vapor de água igual a −540 cal/g.

Usando os dados acima, a fase e a temperatura de 100 g de vapor

d’água, inicialmente a 130 ºC, quando cede 75 000 cal, serão, res-pectivamente,*a) sólida e −30 ºC. c) sólida e −67 ºC.b) líquida e 30 ºC. d) líquida e 67 ºC.

(UECE-2015.2) - ALTERNATIVA: C A panela de pressão, inventada pelo físico francês Denis Papin(1647-1712) é um extraordinário utensílio que permite o cozimentomais rápido dos alimentos, economizando combustível. Sobre a pa-nela de pressão e seu funcionamento, pode-se afirmar corretamentequea) é uma aplicação prática da lei de Boyle-Mariotte.b) foi inspirada na lei de Dalton das pressões parciais.*c) aumenta o ponto de ebulição da água contida nos alimentos.d) o vapor d’água represado catalisa o processo de cocção dos ali-

mentos.

(IF/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: ENa natureza, encontram-se diversas substâncias que, naturalmente,estão no estado gasoso, líquido, ou sólido. A ebulição, o congela-mento e a fusão são processos físicos que mudam o estado da ma-téria. Assinale a alternativa que apresenta a correta definição sobreebulição.a) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de va-por é menor que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na su-perfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afas-tar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.b) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de va-por é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização na superfíciedo líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afastar a at-

mosfera e criar espaço para si mesmo.c) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de va-por é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização em todoo líquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formadopode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.d) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão de va-por é maior que a pressão atmosférica, ocorre vaporização na su-perfície do líquido. Nessa temperatura, o vapor formado pode afas-tar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.*e) Quando a temperatura alcança o ponto em que a pressão devapor é igual à pressão atmosférica, ocorre vaporização em todo olíquido, não só na superfície. Nessa temperatura, o vapor formadopode afastar a atmosfera e criar espaço para si mesmo.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)

Em um calorímetro adiabático são colocados 100 g de gelo a −30 ºCe à pressão atmosférica. É fornecida uma potência constante aosistema (calorímetro mais gelo) de 20 W aquecendo-o até 40 ºC.Considerando que o calor específico do gelo é 2,1×103 J/Kg.K quea temperatura de fusão do gelo é 0 ºC, que o calor latente do gelo é3,3×105 J/Kg, e que o calor específico da água é 4,2 ×103 J/Kg.K, edesprezando a massa do calorímetro, assinale o que for correto.01) O gráfico da temperatura do sistema em função do tempo é com-posto por três segmentos de reta; dois desses têm coeficiente angu-lar positivo, e um, coeficiente angular nulo.02) A área sob o segmento de reta, cujo coeficiente angular é nulono gráfico da temperatura do sistema em função do tempo na escalaCelsius, é numericamente igual à quantidade de calor necessáriapara que o gelo seja transformado em água.04) A quantidade total de calor transferida para o sistema durantetodo o processo é de aproximadamente 2 ×105 W.08) O intervalo de tempo necessário para a realização desse proces-so é de aproximadamente 47 min.16) Se a potência fornecida ao sistema for duplicada, o comprimentodo segmento de reta, cujo coeficiente angular é nulo no gráfico datemperatura do sistema em função do tempo, será a metade do seucomprimento original.




VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAsistema termicamente isolado

(PUC/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm aluno enche um copo com 0,10 L de água a 25 °C e 0,15 L de

água a 15 °C. Desprezando trocas de calor com o copo e com omeio, a temperatura final da mistura, em °C, é:a) 15*b) 19c) 21d) 25e) 40

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: DUma pequena esfera de alumínio, com massa de 25 g, é colocadaem um copo que contém 55 g de água com temperatura de 22 ºC. Ocopo tem capacidade térmica desprezível, e a temperatura final dosistema, após o equilíbrio térmico, é de 20 ºC.Sendo o calor específico do alumínio igual a 0,22 cal/g.ºC e o daágua igual a 1,00 cal/g.ºC, a temperatura inicial da esfera de alumí-

nio é dea) 18 ºCb) 15 ºCc) 11 ºC*d) 0 ºC

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm bloco de gelo a −30 °C repousa sobre uma superfície de plásticocom temperatura inicial de 21 °C. Considere que esses dois obje-tos estejam isolados termicamente do ambiente, mas que haja trocade energia térmica entre eles. Durante um intervalo de tempo muitopequeno comparado ao tempo necessário para que haja equilíbriotérmico entre as duas partes, pode-se afirmar corretamente quea) a superfície de plástico tem mais calor que o bloco de gelo e há

transferência de temperatura entre as partes.b) a superfície de plástico tem menos calor que o bloco de gelo e hátransferência de temperatura entre as partes.c) a superfície de plástico tem mais calor que o bloco de gelo e hátransferência de energia entre as partes.*d) a superfície de plástico transfere calor para o bloco de gelo e hádiferença de temperatura entre as partes.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BEm um calorímetro ideal, cuja capacidade térmica é desprezível,são inseridos 300g de água, a 100 ºC, e 200g de gelo, a −10,0 ºC.Considere o calor específico do gelo igual a 0,50 cal/gºC, o calorespecífico da água igual a 1,00 cal/gºC e o calor latente de fusão dogelo igual a 80,0 cal/g.Supondo que as trocas de calor ocorram apenas entre a água e ogelo, qual será a temperatura final de equilíbrio térmico?a) 12 ºC.*b) 26 ºC.c) 64 ºC.d) 82 ºC.

(FEI/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: E

Em um calorímetro em equilíbrio térmico com 100 g de H2O a 20

ºC foram acrescentados 200 g de H2O a 80 ºC. Após ser atingidoo novo equilíbrio térmico, a temperatura de equilíbrio é de 50 ºC.Desconsiderando as perdas de calor para o ambiente e sabendo-se

que o calor específico da H2O é c = 1 cal/(g.ºC), qual é a capacidadetérmica do calorímetro?

a) 10 cal/ºCb) 20 cal/ºC

c) 50 cal/ºC

d) 60 cal/ºC

*e) 100 cal/ºC

(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: EDois objetos A e B, de massas iguais, cujas temperaturas são res-

pectivamente θ A e θB, são colocados em contato térmico em umambiente termicamente isolado do universo. É totalmente CORRE-TO afirmar que

a) se θ A > θB, fluirá calor de A para B até que os dois atinjam a

temperatura θB.

b) se θB > θ A, fluirá calor de A para B até que os dois atinjam a

temperatura θ A.

c) se θ A > θB, fluirá calor de B para A até que os dois atinjam a tem-peratura θB.

d) se θB > θ A, fluirá calor de B para A até que os dois atinjam a

temperatura θB.

*e) se θ A > θB, fluirá calor de A para B até que os dois atinjam uma

temperatura de equilíbrio, cujo valor será menor do que θ A e maior

do que θB.

Obs.: É necessário esclarecer no enunciado que não ocorrem mu-danças de estado físico.

(VUNESP/UNIFESP-2015.1)-RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm um copo, de capacidade térmica 60 cal/ºC e a 20 ºC, foram co-locados 300 mL de suco de laranja, também a 20 ºC, e, em seguida,

dois cubos de gelo com 20 g cada um, a 0 ºC.Considere os dados da tabela:

densidade da água líquida 1 g/cm3

densidade do suco 1 g/cm3

calor específico da água líquida 1 cal/(g.ºC)

calor específico do suco 1 cal/(g.ºC)

calor latente de fusão do gelo 80 cal/g

Sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 1 atm, desprezan-do perdas de calor para o ambiente e considerando que o suco nãotransbordou quando os cubos de gelo foram colocados, calcule:

a) o volume submerso de cada cubo de gelo, em cm3, quando flutua

em equilíbrio assim que é colocado no copo.b) a temperatura da bebida, em ºC, no instante em que o sistemaentra em equilíbrio térmico.

RESPOSTA VUNESP/UNIFESP-2015.1:

a) Vsub = 20 cm3 b) θF = 10 ºC

(VUNESP/FAMERP-2015.1)- RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm um calorímetro de capacidade térmica desprezível, contendo500 g de água a 80 ºC, coloca-se um bloco de concreto de 500 g,a 20 ºC.Considere o calor específico da água igual a 1,0 cal/(g·ºC), o doconcreto igual a 0,20 cal/(g·ºC) e despreze perdas de calor para oambiente.a) Calcule a temperatura de equilíbrio térmico, em ºC.

b) Que quantidade de água, a 95 ºC, deve ser colocada no caloríme-tro para que a temperatura final volte a ser de 80 ºC?

RESPOSTA VUNESP/FAMERP-2015.1:

a) θ f = 70 ºC b) m = 400 g

(VUNESP/FAMECA-2015.1)- RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma pessoa deseja resfriar 1,0 kg de água, inicialmente a 30 ºC,usando cubos de gelo de 20 g cada um.a) Sendo o calor específico da água igual a 1,0 cal/g· ºC, que quanti-dade de calor, em calorias, deve ser retirada da água para resfriá-laaté 25 ºC?b) Supondo que a troca de calor se dê apenas entre o gelo e a águae que o calor latente de fusão do gelo seja igual a 80 cal/g, quantos

cubos de gelo devem ser colocados na água para que a temperaturade equilíbrio seja 20 ºC?

RESPOSTA VUNESP/FAMECA-2015.1:

a) Retirar 5000 calb) Considerando que a temperatura inicial do gelo seja 0 ºC a res-posta é 5 cubos.




(SENAC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: EUm pedaço de gelo de massa 9 g, à temperatura de −20 °C, é co-locado em um calorímetro, de capacidade térmica 10 cal/°C, quecontém certa massa m de água em equilíbrio a 20 °C. Após aguardaro novo equilíbrio térmico, a temperatura final do sistema é de 5 °C.

Dados: Calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C Calor específico da água = 1,0 cal/g °C Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g

Nestas condições, a massa m de água que havia inicialmente nocalorímetro é, em gramas,a) 39.b) 26.c) 32.d) 19.*e) 47.

(UFU/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: CEm um laboratório, dispõe-se de quatro amostras de ligas de ma-teriais diferentes, cada uma com massa de 500 g. Quando essasamostras são aquecidas, suas temperaturas variam conforme osgráficos a seguir.

(Amostra I) (Amostra II)

(Amostra III) (Amostra IV)

Na realização de um experimento, foi tomada uma dessas amos-tras, que estava inicialmente à temperatura de 25°C, e mergulhadaem uma porção de 200 g de água pura, à temperatura inicial de10°C. Aguardou-se o equilíbrio térmico, que ocorreu à temperaturade 20°C, desprezando-se perdas de calor entre os corpos e o meio.Considere que o calor específico da água é 1 cal/g.°C.

A partir da situação descrita, é correto afirmar que a amostra usadafoi aa) III.b) II.*c) I.d) IV.

VESTIBULARES 2015.2

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: CEm um calorímetro ideal, misturam-se certa massa de água no esta-do sólido (gelo) com certa massa de água no estado líquido. O com-portamento da Temperatura (T) em função da Quantidade de Calor(Q) para essa mistura é representado no gráfico abaixo.

Sabe-se que esse conjunto está submetido à pressão de 1 atm, queo Calor Latente de Fusão do gelo é LF = 80 cal/g, que o Calor Espe-cífico do Gelo é cgelo = 0,5 cal/g.ºC e que o Calor Específico da água

é cágua = 1 cal/g.ºC.Qual é a massa de água no estado líquido no equilíbrio térmico?a) 50 gb) 100 g*c) 150 gd) 300 g




(UNIGRANRIO/RJ-2015.2) - ALTERNATIVA: EUma etapa de produção de determinado produto realizada em umaindústria necessita de água a 60 ºC. Está disponível para prepara-ção da água nesta temperatura uma massa de 40 g de vapor d’águaa 100 ºC e gelo no ponto de fusão. Qual o valor aproximado demassa de gelo deve ser misturada com a massa de vapor, em umrecipiente termicamente isolado, para produzir a água a 60 ºC? Nes-sas condições, toda massa de vapor e toda massa de gelo viramágua. Dados: Latente de fusão = 80 cal/g; calor específico da água= 1 cal/g.ºC; Latente de vaporização = 540 cal/g.a) 123,0 g

b) 220,8 gc) 281,2 gd) 312,5 g*e) 165,7 g




VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAtransmissão de calor

(IF/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: A Andando descalço em casa em um dia frio, ao passar do tapete dasala para o chão da cozinha, temos a impressão de que o chão émais frio que o tapete. Assinale a alternativa que explica esse fenômeno:*a) O fluxo de calor através da pele é menor no tapete do que nochão.b) O tapete é um bom condutor de calor.c) O chão da cozinha não conduz calor.d) A temperatura do chão é menor que a do tapete.e) O fluxo de calor através da pele é maior no tapete do que nochão.

(PUC/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: ANo verso final, o Texto 1 faz referência ao meio-dia.Meio-dia é a hora da maior incidência da luz solar sobre uma áreada superfície terrestre. Na utilização da energia solar, a luz incide so-bre um painel aquecedor de água, composto por placa plana escuracoberta com vidro envolvendo as tubulações. O calor recebido daradiação solar é então transferido gradualmente para as tubulações,aquecendo, então, a água, que, por convecção, fica armazenadaem um reservatório termicamente isolado. Em um determinado lo-cal, com “sol a pino” (incidência perfeitamente vertical na superfícieda Terra), a radiação solar tem uma potência por unidade de área

igual a 600 W/m2. Suponha que em uma determinada residência opainel esteja instalado horizontalmente sobre uma laje e que 40%da potência que incide no painel é transferida para a água. Conside-rando-se que a placa tem dimensões de 1,20 m × 1,00 m, a energiatotal transferida após 20 minutos de exposição é:

*a) 345600 J.

b) 172800 J.

c) 207360 J.

d) 691200 J.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm aluno, ao colocar sua mão sobre o objeto 1, tem a sensação de

que o objeto está “quente” e uma aluna, ao colocar sua mão sobreo objeto 2, tem a sensação de que o mesmo está “frio”. O professoranalisou essa situação, apresentando as seguintes afirmativas:

I. A temperatura da mão do aluno é maior que a do objeto 1.

II. A temperatura do objeto 2 é menor que a da mão da aluna.

III. O objeto 1 transfere calor para a mão do aluno.

IV. O objeto 2 transfere frio para a mão da aluna.

Sobre as afirmativas do professor, são corretas apenasa) I e III.b) I e IV.*c) II e III.d) II e IV.

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: C Alguns sistemas de segurança incluem detectores de movimento.Nesses sensores, existe uma substância que se polariza na pre-sença de radiação eletromagnética de certa região de frequência,gerando uma tensão que pode ser amplificada e empregada paraefeito de controle. Quando uma pessoa se aproxima do sistema, aradiação emitida por seu corpo é detectada por esse tipo de sensor.

WENDLING, M. Sensores. Disponível em: www2.feg.unesp.br. Acesso em: 7 maio 2014 (adaptado).

A radiação captada por esse detector encontra-se na região de fre-quência

a) da luz visível.

b) do ultravioleta.

*c) do infravermelho.

d) das micro-ondas.

e) das ondas longas de rádio.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 14 (02+04+08)Sobre o forno de micro-ondas, assinale o que for correto.

01) Aquecer ovo com casca no micro-ondas é rápido, prático e muitoseguro.

02) Quando se aquece um líquido por muito tempo poderá ocorrersuperaquecimento no seu interior sem que haja evaporação. A intro-dução de uma colher nesse líquido pode causar acidente e queima-

dura pela mudança brusca para o estado de vapor. O prato giratórioevita esse superaquecimento.

04) O aquecimento dos alimentos acontece devido ao atrito entreas moléculas de água, provocado pela passagem das ondas eletro-magnéticas.

08) Pode funcionar com frequência da ordem de 109 Hz.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 18 (02+16) A transferência de energia de uma determinada substância para ou-tra, quando existe uma diferença de temperatura entre elas, é cha-mada de calor. Sobre calor, assinale o que for correto.

01) Quando a superfície da Terra é aquecida pelo Sol, o ar junto

a essa superfície também é aquecido e conduz o calor para cimaatravés das correntes de condução.

02) O calor se propaga de uma substância de temperatura mais altapara uma de temperatura mais baixa, mas não necessariamente fluide uma substância com mais energia para uma de menos energiainterna.

04) O calor absorvido pelo gelo, quando este derrete, aumenta acinética molecular transformando o gelo em líquido.08) A transferência de calor por convecção só ocorre em líquidos esólidos.

16) Por mais aquecida que esteja, uma matéria não possui calor,possui energia cinética molecular e possivelmente energia poten-cial.

(ACAFE/SC-2015.1) - QUESTÃO ANULADA A esterilização a seco é um método muito utilizado para esterilizaros equipamentos manuais dos hospitais como pinças e bisturis. Ba-sicamente, no processo de esterilização, é usada uma estufa quepode alcançar altas temperaturas e possui isolamento por meio dalã de vidro.

Imagem: www.splabor.com.br/blog/estufa-de-esterilizacao-esecagem/estufas-de-esterilizacao-e-secagem-eliminacao-demicroorganismo- atraves-do-calor/

Considere uma estufa com 0,3m x 0,3m x 0,3m de dimensões inter-nas que esteja em trabalho contínuo. A temperatura no interior daestufa está a 180 ºC e o isolamento das paredes é conseguido com

lã de vidro de condutividade térmica de 10−2 cal/s.m.ºC e espessurase 0,08 m.Sabendo que a temperatura da sala onde está a estufa é de 30 ºC,a alternativa correta que indica a quantidade de calor transferida, emcalorias, do interior da estufa para a sala, em 32 s, é.a) 28b) 45c) 36d) 54OBS.: RESPOSTA CORRETA: 324 cal.




(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA = 06 (02+04) Acidentes de trânsito, quebras de veículos automotores, datas co-memorativas, obras, reparos na estrada e condições climáticas se-veras podem ser consideradas algumas complicações de tráfego.Com o trânsito congestionado, desperdiça-se tempo, combustível edinheiro. Suponha uma situação em que se é forçado a ficar paradonesse congestionamento à espera que o trânsito comece a fluir. So-bre o conceito de transmissão de calor, assinale o que for correto.01) As ondas de calor do Sol chegam até a Terra por condução esão elas as responsáveis por aumentar a temperatura interna dosveículos automotores parados no congestionamento.

02) Os poluentes gerados pelos veículos automotores do congestio-namento, em um dia frio, podem contribuir para o fenômeno da in-versão térmica, uma vez que não ocorrem correntes de convecção.04) O veículo automotor de cor branca parado no congestionamentoabsorverá menor quantidade de radiação térmica do que um veículoautomotor de cor escura.08) Caso chova durante o congestionamento, o contato das gotí-culas de água nos veículos automotores baixará sua temperatura.Esse fenômeno é conhecido por convecção.Obs.: A afirnação 02 está errada.

(IF/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: D A respeito dos fenômenos térmicos, analise as afirmações a seguir.I - Em locais muito frios, é conveniente a instalação de sistemasde calefação para aquecer os ambientes. É recomendado que essesistema seja instalado na parte superior da parede do ambiente paraque o ar quente possa circular com mais facilidade.II - Quando as mãos são atritadas, aumenta a energia cinética dasmoléculas em fricção, o que provoca uma elevação de temperaturadas mãos.III - Equilíbrio térmico é a situação caracterizada pela igualdade en-tre a temperatura dos corpos em contato.

IV- Calor é a energia transferida de um corpo para o outro em funçãoda diferença de temperatura entre esses corpos.V - O conceito de calor está relacionado com a sensação térmica, ouseja, um dia em que a temperatura ambiente está em torno de 36ºC, apresenta um alto índice de calor.Estão corretas apenasa) I e II.b) II e V.c) I, II e III.*d) II, III e IV.e) III, IV e V.

(UFRN/TÉC-2015.1) - ALTERNATIVA: AConsidere a seguinte situação:

Condição climática em que o solo se esfria muito rapidamente à

noite ou quando o sol aquece uma camada superior de ar, e o ar

próximo da superfície terrestre fica com uma temperatura menor quea camada de ar superior. Assim, o ar não circula e a dispersão da

poluição é prejudicada, piorando a qualidade do ar e causando di-

versos problemas de saúde.

Essa situação é chamada de

*a) inversão térmica.

b) chuva ácida.

c) efeito estufa.

d) aquecimento global.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: DO uso de fontes alternativas de energia tem sido bastante difundido.Em 2012, o Brasil deu um importante passo ao aprovar legislação

específica para micro e mini geração de energia elétrica a partir daenergia solar. Nessa modalidade de geração, a energia obtida a par-tir de painéis solares fotovoltaicos vem da conversão da energia defótons em energia elétrica, sendo esses fótons primariamente oriun-dos da luz solar. Assim, é correto afirmar que essa energia é trans-portada do Sol à Terra por a) convecção.b) condução.c) indução.*d) irradiação.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: BO poder calorífico da gasolina é 34,86 kJ/L. Isso equivale a dizerque 1 L desse combustível tem armazenados 34,86 kJ de energiano caso de sua utilização em uma combustão perfeita. Suponha que1 L de gasolina pudesse ser utilizado com 100% de eficiência paraprodução de calor. Isso seria suficiente para manter por 3486 s umaquecedor de que potência, em W?a) 1.*b) 10.c) 100.d) 1000.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: DDentre as fontes de energia eletromagnéticas mais comumente ob-servadas no dia a dia estão o Sol, os celulares e as antenas de

emissoras de rádio e TV. A característica comum a todas essas fon-tes de energia éa) o meio de propagação, somente no vácuo, e a forma de propaga-ção, através de ondas.b) o meio de propagação e a forma de propagação, por condução.c) a velocidade de propagação e a forma de propagação, por con-vecção.*d) a velocidade de propagação e a forma de propagação, atravésde ondas.

(UFSM/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DEm 2009, foi construído na Bolívia um hotel com a seguinte pecu-

liaridade: todas as suas paredes são formadas por blocos de salcristalino. Uma das características físicas desse material é sua con-dutividade térmica relativamente baixa, igual a 6 W/(m.°C). A figu-ra a seguir mostra como a temperatura varia através da parede doprédio.

Qual é o valor, em W/m2, do módulo do fluxo de calor por unidade deárea que atravessa a parede?

a) 125. *d) 2 400.

b) 800. e) 3000.

c) 1200.

(UFSM/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm dos métodos de obtenção de sal consiste em armazenar águado mar em grandes tanques abertos, de modo que a exposição aosol promova a evaporação da água e o resíduo restante contendosal possa ser, finalmente, processado. A respeito do processo deevaporação da água, analise as afirmações a seguir.

I - A água do tanque evapora porque sua temperatura alcança100 °C.II - Ao absorver radiação solar, a energia cinética de algumas molé-culas de água aumenta, e parte delas escapa para a atmosfera.III - Durante o processo, linhas de convecção se formam no tanque,

garantindo a continuidade do processo até que toda a água sejaevaporada.

Está(ão) correta(s)a) apenas I. d) apenas I e II.*b) apenas II. e) I, II e III.c) apenas III.




(FATEC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: AFazer a mala para uma viagem poderá ser tão simples como pegaralgumas latas de spray, que contenham uma mistura de polímerocoloidal, para fazer suas próprias roupas “spray-on”. Tanto faz se éuma camiseta ou um traje noturno, o tecido “spray-on” é uma novida-de para produzir uma variedade de tecidos leves. A fórmula consisteem fibras curtas interligadas com polímeros e um solvente que pro-duz o tecido em forma líquida. Esse tecido provoca uma sensaçãofria ao ser pulverizado no corpo, mas adquire a temperatura corporalem poucos segundos. O material é pulverizado diretamente sobre apele nua de uma pessoa, onde seca quase instantaneamente.

(http://tinyurl.com/qermcv6 Acesso em: 29.08.2014. Adaptado. Original colorido)

A sensação térmica provocada pelo tecido “spray-on”, quando pulve-

rizado sobre o corpo, ocorre porque o solvente*a) absorve calor do corpo, em um processo endotérmico.b) absorve calor do corpo, em um processo exotérmico.c) condensa no corpo, em um processo endotérmicod) libera calor para o corpo, em um processo exotérmico.e) libera calor para o corpo, em um processo endotérmico.

(FATEC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: AO projeto Mars One pretende colonizar o planeta Marte até 2018.Para tanto, já fez uma pré-seleção de 1058 pessoas, inclusive doBrasil, para uma viagem de aproximadamente sete meses, somentede ida. O desafio consistirá em viver e trabalhar em habitats es-peciais e devidamente projetados, cultivando o próprio alimento,buscando água e gelo no solo e fontes de energia alternativas parageração de eletricidade, além da previamente estabelecida. A escolha da energia a ser utilizada inicialmente foi a que despen-

desse o menor trabalho no transporte de seu equipamento até oplaneta e consequente montagem no local. Assim sendo, é correto afirmar que a fonte de energia que será ini-cialmente utilizada é a*a) solar, em virtude da incidência de raios solares na superfície doplaneta.b) eólica, em virtude da incidência de ventos solares que atingemo planeta.c) nuclear, pela facilidade de montagem, duração e segurança demanutenção.d) termoelétrica, pela queima dos combustíveis fósseis encontradosnas escavações.e) hídrica, pela extração e canalização das reservas de água e gelono subsolo marciano.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) A vida na Terra depende fundamentalmente da energia que recebedo Sol. Uma vez absorvida pela Terra, a energia transferida peloSol passa por diferentes processos de transformação originando asdiferentes formas de manifestação da energia. Sobre processos detransferência e transformação de energia, assinale o que for corre-to.01) Em todo processo de transformação de energia, parte dela se

degrada na forma de energia térmica.02) Em uma usina hidrelétrica, a transformação se-quencial de ener-gia é potencial-cinética-elétrica.04) São duas as formas de reduzir energia de um sis-tema físico:realizando trabalho ou recebendo calor.08) A condução de calor é um processo de transferência de energiaque não ocorre quando os sistemas envolvidos estão em equilíbriotérmico.

(VUNESP/UFSCar-2015.1) - ALTERNATIVA: B A condução e a convecção são dois mecanismos de transferênciade calor que só ocorrem através de um meio material. O processode condução de calor ocorre tanto em materiais sólidos quanto emfluidos, sem que haja transporte de matéria. A convecção ocorrea) unicamente em sólidos e caracteriza-se pelo fato de o calor sertransferido pelo contato entre os corpos envolvidos.*b) unicamente em fluidos e caracteriza-se pelo fato de o calor sertransferido pelo movimento de partes do próprio fluido.c) unicamente em fluidos e caracteriza-se pelo fato de o calor sertransferido pelo contato entre os corpos envolvidos.

d) tanto em sólidos quanto em fluidos e caracteriza-se pelo fato de ocalor ser transferido pelo contato entre os corpos envolvidos.e) tanto em sólidos quanto em fluidos e caracteriza-se pelo fato deo calor ser transferido mesmo que os corpos se encontrem separa-dos.

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: DPara fazer chá ou café, precisamos aquecer a água. O aquecimentoda água numa vasilha colocada sob a chama do fogão é explicadopelo seguinte processo: a chama, situada na parte inferior, aquecemais as camadas de água que se encontram no fundo da panela.Tais camadas se dilatam, tornando-se menos densas que as demais

e, pela ação da força gravitacional, as camadas mais densas (maisfrias) descem ao fundo da panela, deslocando as camadas menosdensas (já aquecidas) para cima. Esse processo de troca de calorefetuada por meio do deslocamento de camadas da água ocorrepara todos os demais fluidos, inclusive o ar. Sobre o aquecimentodo ar, analise as afirmativas e assinale a alternativa que aponta a(s)correta(s).

I. No interior da geladeira, o ar quente sobe, resfria-se em contatocom o congelador sempre localizado na parte de cima, se contrai edesce resfriando os alimentos.II. Os ventos polares se formam porque o ar próximo às superfíciesaquecidas da região equatorial se tornam menos densos e sobemcriando uma região de baixa pressão.III. Os aquecedores de ambiente são mais eficientes se colocadosno alto, porque o ar aquecido desce e aquece todo o ambiente.

IV. As pessoas experientes que saltam de asas delta conseguemaproveitar as correntes ascendentes de ar quente para subirem eplanar em pontos mais elevados do que o do salto.a) Apenas I, II e III. *d) Apenas I, II e IV.b) Apenas II, III e IV. e) I, II, III e IV.c) Apenas I, III e IV.

(SENAC/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: ENas cidades industriais ou muito populosas, o fenômeno da inversãotérmica provocaa) acúmulo de poluentes acima da camada de ar quente.b) dispersão de poluentes acima da camada de ar quente.c) acúmulo de poluentes nas partes elevadas da atmosfera.d) dispersão de poluentes nas partes elevadas da atmosfera.*e) acúmulo de poluentes próximo à superfície terrestre.




(UNITAU/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: AUm corpo cuja massa é igual a m está, inicialmente, a uma tem-peratura θ0 e é deixado em um ambiente à temperatura θ A, sendoθ0 > θ A. O corpo perderá calor para o meio ambiente até que suatemperatura fique igual à do meio ambiente. De acordo com a leide resfriamento de Newton, a cada instante de tempo, tomandot = 0 s como o instante em que o corpo foi deixado no ambiente, atemperatura do corpo é dada por θ(t) = θ0 + (θ0 – θ A)e−αt , onde α é

o coeficiente de temperatura do corpo e e é o número de Euler.Determine o instante de tempo em que (θ(t) – θ0) = (θ0 – θ A)/2.

*a) t = −ln(1/2)/α

b) t = α ln(1/2)/2

c) t = ln(2)/(2α)

d) t = ln(2α)/(2)

e) t = ln(1/α)/(2)

VESTIBULARES 2015.2

(CEFET/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: EEstudantes de uma escola participaram de uma gincana e uma dastarefas consistia em resfriar garrafas de refrigerante. O grupo vence-

dor foi o que conseguiu a temperatura mais baixa. Para tal objetivo,as equipes receberam caixas idênticas de isopor sem tampa e iguaisquantidades de jornal, gelo em cubos e garrafas de refrigerante. Ba-seando-se nas formas de transferência de calor, indique a monta-gem que venceu a tarefa.

a) d)

b) *e)

c)

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: CEm certos dias de inverno, é comum acontecer o fenômeno físicochamado inversão térmica, que faz aumentar a concentração de po-luentes no ar que a população respira, causando doenças respirató-rias principalmente, em crianças e idosos.Isso ocorre porque aa) densidade das camadas superiores do ar atmosférico é maior quea densidade das camadas inferiores.b) temperatura das camadas inferiores do ar atmosférico é igual àtemperatura das camadas superiores.*c) temperatura das camadas superiores do ar atmosférico é maiorque a temperatura das camadas inferiores.d) a temperatura das camadas superiores do ar atmosférico é menorque a temperatura das d)camadas inferiores.

(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: DUma pessoa tem um carro da cor preta que ficou durante todo umdia exposto ao Sol. Ao entrar no carro, nessas condições, a pessoapercebe, por sensores do carro, que a temperatura no interior do ve-ículo está 5º C superior à temperatura fora dele. Esse processo, noqual o carro aquece absorvendo diretamente a energia proveniente

do Sol se chama: transmissão de calor por a) trabalho.b) sublimação.c) refração.*d) radiação.e) dilatação.

(UNIMONTES/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: ANuma explosão de bomba atômica, como a que ocorreu em Hiroshi-ma, Japão, em 1945, é liberada uma grande quantidade de energiasob a forma de radiação e ondas de choque. A radiação liberadainclui a luz visível, raios ultravioleta, raios X e calor. Os raios X e aradiação ultravioleta são penetrantes, o que os tornam muito perigo-sos. Para que se tenha proteção contra os raios X, diminuindo suaintensidade, costuma-se utilizar placas de chumbo. Se a radiação

tiver energia de 1,0 MeV (cerca de 1,6 × 10−13 J), uma placa de0,86 cm de espessura reduz sua intensidade à metade. Para que aintensidade inicial seja reduzida dezesseis vezes, a espessura daplaca dever ser igual a*a) 3,44 cm.b) 6,88 cm.c) 13,76 cm.d) 16,00 cm.

(UEPG/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08)O calor pode ser entendido como a energia transferida entre um sis-tema e sua vizinhança, devido à diferença de temperatura existenteentre os mesmos. Sobre a transmissão de calor, assinale o que forcorreto.01) No processo de condução, a transferência do calor é feita demolécula a molécula (ou de átomo para átomo) não ocorrendo trans-porte de matéria.

02) No processo de convecção, o calor é transferido por movimentosmacroscópicos da matéria em forma de correntes de convecção.04) A condutividade térmica é uma característica individual do objeto.08) Os sistemas de aquecimento e/ou de refrigeração de qualquerambiente podem ser baseados no processo de transferência de ca-lor por convecção.

(SENAC/SP-2015.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: CUm dos programas mais comuns dos brasileiros aos finais de sema-na é o churrasco.Neste evento a carne deve ser aquecida pelo calor produzido pelocarvão em brasa.Este calor é transmitido do carvão em brasa para a carne principal-mentea) pelo processo de condução, uma vez que o ar conduz bem o calorcriado pelo carvão em brasa.b) pelo processo de convecção.*c) pelo processo de irradiação, uma vez que o ar não é um bomcondutor de calor.d) pelo processo de sublimação, que permite que a carne permane-ça sempre no ponto correto.e) pelo processo de dispersão, que permite que o calor se distribuapor toda a carne.




VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAdilatação dos sólidos

DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS

(IF/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: D

O vidro pirex (vidro temperado) apresenta uma característica demaior resistência ao choque térmico, quando comparado com o vi-dro comum. Essa característica do pirex deve-se ao fato delea) ter baixa resistência elétrica.b) possuir alto coeficiente de rigidez.c) possuir alto coeficiente de dilatação térmica.*d) possuir baixo coeficiente de dilatação térmica e alto coeficientede condutividade térmico.e) ter alta resistência elétrica e baixa resistência elétrica.

(UNICENTRO/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: ADurante uma aula experimental de física, um aluno pegou umarégua de ferro com temperatura de 0 ºC e comprimento inicial

L i = 100,00 cm. Na sequência, a régua foi colocada sobre um fogãode indução e aquecida até uma temperatura de 100 ºC.Considerando que o coeficiente de dilatação linear do ferro é

1,20×10−5 ºC−1, é correto afirmar que*a) houve uma variação de comprimento igual a 0,12 cm.b) houve uma variação de comprimento igual a 2,00 cm.c) o comprimento final da régua de ferro é 102,00 cm.d) o comprimento final da régua de ferro é 112,00 cm.

(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: E

Uma chapa retangular delgada tem lados de comprimentos ao e bo,quando está à temperatura θ0. O coeficiente de dilatação linear domaterial de que é feita essa chapa é α. Ao considerar a chapa sujeitaa uma variação de temperatura ∆θ, e desprezando qualquer apro-ximação matemática, pode-se dizer que o coeficiente de dilataçãosuperficial β da chapa é dado por

a) β = 2α + α2(∆θ)2 e não dependerá da temperatura.

b) β = 2α + α(∆θ)2 e não dependerá da temperatura.c) β = 2α e não dependerá da temperatura.d) β = 2α(∆θ) e dependerá da temperatura.

*e) β = 2α + α2(∆θ) e dependerá da temperatura.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: E A tabela mostra os coeficientes de dilatação linear de diversos ma-teriais.

Coeficientes de dilatação linear

Substância α (ºC−1)

Diamante 1,3 × 10−6

Vidro (comum) 9 × 10−6

Ferro 12 × 10−6

Cobre 16 × 10−6

Zinco 17 × 10−6

Alumínio 24 × 10−6

Chumbo 29 × 10−6

(Ugo Amaldi. Imagens da física,1995)

Em um experimento, uma barra de 1,00 m foi aquecida de 20 ºCaté 70 ºC e seu comprimento aumentou de 1,45 mm. Com base natabela, é possível concluir que o material da barra eraa) vidro.b) ferro.c) cobre.

d) alumínio.*e) chumbo.

(CEFET/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: C A FIG. 1(a) mostra como duas barras de materiais diferentes estãofixas entre si e a um suporte e a FIG. 1(b) mostra essas mesmasbarras, após terem sofrido uma variação de temperatura ∆T.

FIG. 1(a) FIG. 1(b)

Sabendo-se que os coeficientes médios de expansão linear dessasbarras são α1 e α2, é correto afirmar que

a) Se α1 < α2, então ∆T > 0.

b) Se α1 > α2, então ∆T < 0.

*c) Se α1 > α2, então ∆T > 0.

d) ∆T < 0, independentemente de α1 e α2.

e) ∆T > 0, independentemente de α1 e α2.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DMuitos portões de ferro abrem mais facilmente no inverno do que noverão, pois um dos efeitos provocados pela elevação da temperatu-ra é a dilatação dos corpos. Assim, no verão, o ferro tem seu volumeaumentado, o que dificulta a abertura desses portões.

O coeficiente de dilatação linear do ferro é de 12 × 10−6 ºC−1, essevalor representa a variaçãoa) no comprimento de uma barra de ferro para uma variação em 1ºCna sua temperatura.b) na temperatura para qualquer variação no comprimento de umabarra de ferro.c) no comprimento unitário de uma barra de ferro para qualquer va-riação de temperatura.*d) no comprimento unitário de uma barra de ferro, quando sua tem-peratura varia em 1ºC.

(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: C

Uma placa apresenta inicialmente área de 1,00 m2 na temperaturaambiente de 27 °C. Ao ser aquecida até 77 °C sua área aumenta 0,8

cm2. O coeficiente de dilatação linear médio do material do qual éfeita a placa é igual a:

a) 16×10−7 ºC−1 d) 16×10−6 ºC−1

b) 24×10−7 ºC−1 e) 8×10−6 ºC−1

*c) 8×10−7 ºC−1

(PUC/RS-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: ENum laboratório, um grupo de alunos registrou o comprimento L deuma barra metálica, à medida que sua temperatura T aumentava,obtendo o gráfico abaixo:

Pela análise do gráfico, o valor do coeficiente de dilatação do metalé

a) 1,05×10−5 ºC−1

b) 1,14×10−5

ºC−1

c) 1,18×10−5 ºC−1

d) 1,22×10−5 ºC−1

*e) 1,25×10−5 ºC−1

Obs.: Precisa esclarecer no enunciado que se trata do coeficientede dilatação linear .




(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: D

Uma esfera perfeita, maciça e de material homogêneo tem raio R0

quando está à temperatura θ0. O coeficiente de dilatação linear domaterial do qual é feita a esfera é constante e igual a α. A tempera-tura necessária para dobrar o raio da esfera é dada por

a) θ = θ0 + 2/(3α)

b) θ = θ0 - 8/(2α)

c) θ = θ0 - 8/(3α)

*d) θ = θ0 + 7/(3α)

e) θ= θ0 + 3/(8α)

(UFJF/MG-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO gráfico abaixo mostra o comprimento de um bastão feito de ummaterial desconhecido em função da temperatura. A 0 ºC, o compri-mento inicial do bastão é 200 mm.

A tabela abaixo mostra os coeficientes de dilatação linear de algunsmateriais.

MaterialCoeficiente de dilatação

linear (ºC)

Latão 20 × 10−6

Vidro comum 8 × 10−6

Vidro pirex 5 × 10−6

Porcelana 3 × 10−6

Concreto 12 × 10−6

Com base nesses dados, responda o que se pede.a) De que material o bastão é feito? Justifique sua resposta comcálculos.b) Qual é o comprimento do bastão a uma temperatura de 210 ºC?

RESPOSTA UFJF/2015.1):a) vidro pirex b) L = 200,21 mm

(UNIFENAS/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: 31 E; 32 C; 33 AENUNCIADO DAS QUESTÕES 31, 32 E 33

Devido à enorme quantidade de descargas elétricas, o Cristo Re-dentor do Rio de Janeiro recebeu proteção especial, de forma aamenizar a dilatação térmica sofrida com eventuais relâmpagos.Supondo que o coeficiente de dilatação volumétrica do aço seja

6,0 × 10−6 °C−1, que a variação de temperatura seja igual a 180graus Fahrenheits e o comprimento inicial da uma haste metálica deaço seja igual a 100 metros.

QUESTÃO 31Dê o número de algarismos significativos e a ordem de grandeza de

6,0 × 10−6 °C−1.

a) 1 algarismo significativo e ordem de grandeza igual a 10−6.

b) 1 algarismo significativo e ordem de grandeza igual a 10−7

.c) 2 algarismos significativos e ordem de grandeza igual a 10−6.

d) 2 algarismos significativos e ordem de grandeza igual a 10−7.

*e) 2 algarismos significativos e ordem de grandeza igual a 10−5.

QUESTÃO 32 Qual o coeficiente de dilatação linear do aço?

a) 6,0 × 10−6 °C−1.

b) 4,0 × 10−6 °C−1.

*c) 2,0 × 10−6 °C−1.

d) 1,0 × 10−6 °C−1.

e) 3,0 × 10−6 °C−1.

QUESTÃO 33Encontre a variação do comprimento da haste sofrida durante talaquecimento.*a) 2 cm.b) 3 cm.c) 4 cm.d) 5 cm.e) 6 cm.

(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CDuas barras metálicas, X e Y, de mesmo comprimento (L) em tempe-

ratura ambiente T0 , são aquecidas uniformemente até uma tempe-ratura T. Os materiais das barras têm coeficientes de dilataçã linear,

respectivamenteαX e αY , que são positivos e podem ser considera-

dos constantes no intervalo de temperatura ∆T = T – T0 .Na figura abaixo, a reta tracejada X representa o acréscimo relativo∆L/L no comprimento da barra X, em função da variação de tempe-ratura.

∆ L / L ( × 1 0 − 3 )

∆T

0

2

3

4

1

5 4 3

2

1

X

Sabendo que αY = 2αX , assinale a alternativa que melhor representao acréscimo ∆L/L no comprimento da barra Y, em função da varia-ção da temperatura.

a) 1

b) 2

*c) 3

d) 4

e) 5

DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS

(IF/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: C

Uma das principais propriedades específicas da matéria é a densi-dade, que corresponde a uma relação entre massa e volume. NoBrasil, a gasolina é vendida em litros. Para reduzir problemas noabastecimento dos automóveis, os tanques de combustíveis, nospostos de abastecimentos brasileiros, são mantidos subterrâneos,de modo a manter a temperatura com mínima variação, uma vez queisso provocaria alteração na densidade da gasolina.Caso isso não ocorresse, analise as afirmativas abaixo para um mo-torista que abasteceria seu carro com 40 litros de gasolina e assinalea afirmativa correta.a) Se um automóvel fosse abastecido no verão, o motorista levariavantagem.b) Se um automóvel fosse abastecido no inverno, o motorista levariavantagem, pois estaria abastecendo com maior volume.*c) Quando o motorista abastecesse seu automóvel no verão, paraum mesmo volume, estaria colocando menos combustível.d) Como a gasolina é uma mesma substância, independente da es-tação do ano, não haveria alteração na quantidade de combustívelabastecido.e) No inverno a gasolina é mais densa, portanto o motorista ao en-cher o tanque de seu automóvel estaria colocando menor volumede combustível.




VESTIBULARES 2015.2

(MACKENZIE/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EOs rebites são elementos de fixação que podem unir rigidamentepeças ou placas metálicas. Tem-se uma placa metálica com um ori-fício de diâmetro 25,00 mm a 20 ºC. Um rebite de diâmetro 25,01mm à temperatura de 20 ºC é fabricado com a mesma liga da placa

metálica, cujo coeficiente de dilatação linear médio é 20.10−6 ºC−1.Deseja-se encaixar perfeitamente esse rebite no orifício da placa.Para tanto, devemos resfriar o rebite à temperatura de, aproxima-damente,

a) 20 ºC d) 5 ºC

b) 15 ºC *e) 0 ºC

c) 10 ºC

(FEI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EUm cubo de ferro maciço de aresta 5 cm está inicialmente a umatemperatura de 20 ºC. Quando este cubo é aquecido até uma tem-peratura de 120 ºC, qual é sua variação de volume?Dados: o coeficiente de dilatação linear do ferro é aproximadamente

α = 1,2x10−5

ºC−1

.

a) 0,15 cm3

b) 0,20 cm3

c) 0,30 cm3

d) 0,40 cm3

*e) 0,45 cm3

(UNITAU/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: D

Uma barra metálica tem comprimento L0 quando está à temperatura

ambiente θ A . Essa barra foi usada para avaliar os efeitos devidosa mudanças de temperatura em ambientes termicamente isoladosdo meio externo. A barra metálica foi usada para avaliar dois am-

bientes térmicos com temperaturas θ1 e θ2 , ambas maiores que atemperatura ambiente. Quando em equilíbrio térmico no ambiente, à

temperatura θ1, o comprimento da barra sofreu uma variação igual a

ΔL1. Quando em equilíbrio térmico no ambiente, à temperatura θ2 , o

comprimento da barra sofreu uma variação igual a ΔL2 .Nesse caso, é CORRETO afirmar que

a) a razão ΔL2 / ΔL1 dependerá do comprimento inicial da barra.

b) a razão ΔL2 / ΔL1 dependerá do material de que é feita a barra.

c) a razão ΔL2 / ΔL1 dependerá da razão das temperaturas final pela

inicial.

*d) ΔL2 / ΔL1 = (θ2 – θ A)/(θ1 – θ A), onde θ A é a temperatura ambien-te.

e) ΔL2 / ΔL1 = (θ1 – θ A)/(θ2 – θ A), onde θ A é a temperatura ambien-te.

(UFPE-2015.2) - ALTERNATIVA: A Ao medir o tamanho de um lápis com uma régua, um estudante ob-

tém o valor L0 em um ambiente à temperatura T0. Considere que o

lápis e a régua têm coeficientes de dilatação térmica linear αlápis e

αrégua , respectivamente. O estudante repete a medida em outro lo-cal, a uma temperatura TF > T0, onde ∆T = TF – T0 . De acordo com aindicação da régua, o tamanho do lápis na nova medida será de:

*a) L0(1 + αlápis∆T)/(1 + αrégua∆T)

b) L0(1 + αlápis∆T)(1 + αrégua∆T)

c) L0(1 + αlápis∆T) – L0(1 + αrégua∆T)

d) L0(1 + αlápis∆T) + L0(1 + αrégua∆T)

e) L0(1 + αlápis∆T)/2 – L0(1 + αrégua∆T)/2

DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS

DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DA ÁGUA

(UCS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm pai comprou para o filho um cofrinho para guardar moedas.Depositando frequentemente moedas, o pai estranhou que o pesodo cofrinho não aumentava. Descobriu, então, que o filho tinha um jeito de retirar as moedas do cofre para comprar doces sem deixarvestígios. O pai decidiu apelar para a propriedade de dilatação doscorpos para resolver o problema. Comprou um novo cofrinho comuma abertura de 2,9 cm de comprimento, que, portanto, não permitia

passar moedas com, por exemplo, 2,95 cm de diâmetro, as maisvaliosas. Contudo, o pai conseguia colocar as moedas, pois aqueciao cofre até o ponto em que a moeda passava, e, quando ele esfria-va, não era possível retirar a moeda com o cofrinho na temperaturaambiente. Tomando o comportamento da abertura do cofrinho comoequivalente a de um fio de 2,9 cm de comprimento e coeficiente de

dilatação linear de 50 × 10−5 ºC−1, a qual variação de temperaturadeve ser submetido o cofre para que a abertura chegue ao compri-mento de 3,0 cm? Ignore aspectos envolvendo a dilatação térmicada abertura em qualquer outro sentido que não o referido.a) 43,0 ºCb) 55,5 ºC*c) 68,9 ºCd) 93,0 ºCe) 98,6 ºC

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)

Considere uma placa quadrada com um orifício de diâmetro d1 lo-

calizado em seu centro geométrico e um cilindro de diâmetro d 2. Aplaca e o cilindro são constituídos por materiais diferentes de formaque o coeficiente de dilatação térmica linear da placa é maior que ocoeficiente de dilatação linear do cilindro. Quando a placa e o cilin-dro encontram-se à mesma temperatura, o cilindro pode atravessar,sem folga, o orifício na placa. Sobre esse evento físico, assinale oque for correto.01) Se a placa e o cilindro forem igualmente aquecidos, o cilindroatravessará o orifício na placa.02) Se somente a placa for resfriada, o cilindro atravessará o orifíciona placa.04) Se somente o cilindro for resfriado, ele atravessará o orifício na

placa.08) Se a placa e o cilindro forem igualmente resfriados, o cilindro nãoatravessará o orifício na placa.

(VUNESP/FAMERP-2015.1) - ALTERNATIVA: C À temperatura de 20 ºC, uma arruela (disco metálico com um orifíciocentral) tem raio externo R e raio interno r.

Elevando-se igualmente a temperatura de todas as partes da arrue-la de um valor ∆θ, o raio externo dilata-se de um valor ∆R e o raiointerno dilata-se de

a) (R – r)·∆R

b) (R + r)·∆R

*c)r R

·∆R

d) ∆R

e) r

R

·∆R




(CESUPA-2015.2) - ALTERNATIVA: BUm operário deseja medir a dilatação térmica do comprimento deuma chapa de ferro que tem 10 metros de extensão a 20 ºC. Paraisto, ele usa uma trena de aço, que também foi graduada para atemperatura de 20 ºC. Se no dia da medida a temperatura ambienteé de 40 ºC, qual o erro cometido na leitura do comprimento da chapade ferro?a) o erro é igual à dilatação da chapa de ferro mais a dilatação datrena de aço.*b) o erro é igual à dilatação da trena de aço.c) o erro é igual à dilatação da chapa de ferro menos a dilatação da

trena de aço.d) o erro é igual à metade da dilatação da chapa de ferro.

DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS

(SENAI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: AO superpetroleiro Jahre Viking é um dos maiores navios do mundo,

com capacidade de, aproximadamente, 6,7 × 104 metros cúbicosde petróleo. Se o compartimento de carga desse petroleiro foi to-talmente abastecido em um local cuja temperatura era de 27°C ecompletamente descarregado em outro local, de temperatura igual a7°C, o volume de petróleo, nessa operação,

Dados: O coeficiente de dilatação volumétrica

do petróleo é de 1 × 10−3

/°C.*a) diminuiu em 1340 m3.

b) aumentou em 1340 m3.

c) aumentou em 134 m3.

d) diminuiu em 134 m3.

e) aumentou em 13,4 m3.

DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DA ÁGUA

(UNESP-2015.2) - ALTERNATIVA: EDois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperaturaambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra afigura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso.

Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentosda física térmica.

B

A

(http://dicas-para-poupar.blogs.sapo.pt)

De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de se-pará-los é:a) mergulhar o copo B em água em equilíbrio térmico com cubos degelo e encher o copo A com água à temperatura ambiente.b) colocar água quente (superior à temperatura ambiente) nocopo A.c) mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperatura am-biente) e deixar o copo A sem líquido.d) encher o copo A com água quente (superior à temperatura am-biente) e mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperaturaambiente).*e) encher o copo A com água gelada (inferior à temperatura am-biente) e mergulhar o copo B em água quente (superior à tempera-tura ambiente).




VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAtransformações gasosas

(UFG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm balão esférico contendo 5 moles de gás hélio possui volume de

16,6 m3 e pressão de 1000 N/m2. Sabendo-se que a constante dosgases é 8,3 J/mol.K, a temperatura do gás nesse balão, em kelvin,é:a) 300. d) 450.b) 350. e) 500.*c) 400.

(PUC/RJ-2015.1) - RESPOSTA: a) Pgás = 1,25 atm b) H = 3,5 mUm tubo cilíndrico de vidro de 5,0 m de comprimento tem um deseus extremos aberto e o outro fechado. Estando inicialmente emcontato com o ar à pressão atmosférica (1,0 atm), este tubo é intro-duzido dentro de uma piscina com água, com a parte fechada paracima, até que a água se haja elevado a um quinto da altura do tubo.O tubo é mantido nesta posição. Veja a figura.

Considere:

• 1 atm = 1,0 × 105 Pa

• g = 10 m/s2

• ρágua = 1,0 × 103 kg/m3

5,0 m

H

1,0 m

Suponha que este processo ocorre à temperatura constante. Tomeo ar como gás ideal.a) Qual é a pressão do ar dentro do tubo, em atm?b) Qual é a altura H do tubo que se encontra submergida?

(PUC/RJ-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm gás ideal sofre uma compressão isobárica tal que seu volume se

reduz a 2/3 do inicial.Se a temperatura inicial do gás era de 150 °C, a temperatura final,em °C, é:a) 225b) 50,0c) 100*d) 9,00e) 362

(UNITAU/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: B A pressão do ar nos pulmões, no mergulho subaquático, em qual-quer profundidade, é maior do que a pressão ao nível do mar, e,normalmente, são utilizados cilindros com ar comprimido. Nes-se caso, qual deve ser o volume de ar, à pressão atmosférica

(1 atm = 1,0 × 105 N.m−2), necessário para encher um cilindro de ar

comprimido de 7 L, sob pressão de 1,45 × 107 N.m−2 ?Considerando que o mergulhador, ao nível do mar, consome 10 L dear por minuto, quanto tempo durará o ar contido no cilindro a umaprofundidade de 10 m, em que a pressão aumentou 1 atm (supondoque o consumo de ar pelo mergulhador seja o mesmo que ao níveldo mar)? Assim, afirma-se que o volume aproximado de ar comprimido no

cilindro e o tempo de consumo desse ar foram, respectivamente,a) 1000 L e 100 minutos.*b) 1000 L e 50 minutos.c) 2000 L e 100 minutos.d) 2000 L e 50 minutos.e) 750 L e 50 minutos.

(ENEM-2014) - ALTERNATIVA: EUm sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobrea extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livre-mente sem atrito, encontra-se um objeto. Através de uma chapa deaquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com auxílio de ummanômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de ca-lor fornecido, considerando o sistema como hermético, o objeto ele-vou-se em valores ∆h, como mostrado no gráfico. Foram estudadas,separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases,denominados M e V.

Chapa de aquecimento

Manômetro

Objeto

∆h

Calor fornecido

M

V

∆h

A diferença no comportamento dos gases no experimento decorredo 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.

(UEL/PR-2015.1) - QUESTÃO ANULADAConsidere que o interior de um atanor corresponde a um volumeinvariável, sob uma pressão inicial de 1 atm, de um gás monoatô-mico e que não há dissipações de calor para o meio exterior. Após

fechado, seu interior é aquecido de 30 °C para 720 °C. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a pressão inter-na final, resultado do processo isovolumétrico pelo qual passa o gásdentro do forno.a) 20 atmb) 21 atmc) 22 atmd) 23 atme) 24 atmObs.: A resposta correta é 3,28 atm.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: C

O volume de ar em uma bola de futebol é 5500 cm3 e a pressãodo ar no seu interior 1,0 atm. Durante uma partida, um jogador da

equipe Princesa do Solimões chuta a bola que se choca contra atrave da equipe do Nacional. Considerando o ar como um gás ideale que não houve variação de temperatura no processo, suponhaque durante o choque com a trave o volume da bola diminuiu para

5000 cm3; nesse instante, a pressão do ar, em atm, no interior dabola passou a ser a) 0,90.b) 1,05.*c) 1,10.d) 1,20.e) 1,30.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm cilindro de capacidade igual a 30 L contém GNV (Gás Natural

Veicular) sob pressão de 250 bar. Quando todo o gás contido nessecilindro se expande isotermicamente até que a pressão caia a 1 bar,passa a ocupar um volume, em metros cúbicos, igual aa) 1,4. *d) 7,5.b) 2,5. e) 8,2.c) 6,3.




(UDESC-2015.1) - ALTERNATIVA: BUm gás ideal é submetido a uma transformação isotérmica, confor-me descrito no diagrama da figura.

8,02,0 Vy V (L)

0,8

1,6

Px

P (atm)

Os valores da pressão Px e do volume Vy indicados no diagramasão, respectivamente, iguais a:a) 4,0 atm e 6,0 L*b) 0,4 atm e 4,0 Lc) 0,6 atm e 3,0 Ld) 2,0 atm e 6,0 L

e) 0,2 atm e 4,0 L

(FGV/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: AO gráfico ilustra o comportamento das pressões (p), em função dosvolumes (V), em duas transformações consecutivas, AB e BC, sofri-das por certa massa de gás encerrada em um recipiente dotado deêmbolo, como o cilindro de um motor a explosão. Sabe-se que háuma relação entre os volumes ocupados pelo gás na transformação

AB (V A = 2·VB), e também entre as pressões (pC = 2·pB = 4·p A).

É correto afirmar que as transformações AB e BC pelas quais o gáspassou foram, respectivamente,*a) isotérmica e isométrica.

b) isotérmica e isobárica.c) adiabática e isométrica.d) adiabática e isobárica.e) isométrica e isotérmica.

(ACAFE/SC-2015.1) - ALTERNATIVA: BEm algumas situações de resgate, socorristas do SAMU podem usarcilindros de ar comprimido para garantir condições normais de respi-ração em ambientes pouco ventilados. Tais cilindros, cujas caracte-rísticas estão indicadas na tabela a seguir, alimentam máscaras quese acoplam ao nariz e fornecem para a respiração, a cada minuto,cerca de 40 litros de ar, à pressão atmosférica e temperatura am-biente.

CILINDRO PARA RESPIRAÇÃO

GÁS ar comprimido

VOLUME 9 litros

PRESSÃO INTERNA 200 atm

A alternativa correta que apresenta, nesse caso, a duração do ardesse cilindro, em minutos, é de aproximadamente:

a) 60

*b) 45

c) 15

d) 30

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Sobre os conceitos envolvidos no estudo dos gases, assinale o quefor correto.

01) No modelo atômico molecular ideal ou perfeito, para a matériano estado gasoso, as partículas se movem em todas as direções ede modo desordenado, obedecendo as Leis de Newton.

02) As colisões que acontecem num gás ideal são perfeitamenteelásticas ocorrendo a conservação de energia cinética.

04) Em uma transformação isotérmica, quando se aumenta a pres-são sobre uma massa gasosa, o volume diminui e a densidade au-menta.

08) No estudo das transformações gasosas, uma massa de gás con-tida dentro de um recipiente com êmbolo móvel sofre uma transfor-mação isométrica, logo, sua pressão e temperatura variam.

(UNCISAL-2015.1) - QUESTÃO ANULADAO conhecimento da lei dos gases nos propicia compreendermos ocomportamento físico dessas substâncias, quando variamos parâ-metros como temperatura, pressão, volume e quantidade de maté-ria. Dadas as afirmativas,

I. Se a temperatura se mantivesse constante, um balão meteorológi-co explodiria se ele subisse indefinidamente na atmosfera terrestre.II. Baixando drasticamente a temperatura no interior de um veículofechado, a função dos “air bags” pode ficar comprometida.III. Em baixas temperaturas e pressão, um gás real não se comportacomo um gás ideal conforme previsto pela lei dos gases.IV. O dióxido de nitrogênio, quando confinado, pode comportar-secomo um gás ideal, quando se eleva temperatura ou pressão.V. Em um sistema fechado, as interações químicas entre as molécu-las de um gás ideal aumentam com o aumento da pressão.

verifica-se que estão corretas apenas

a) III, IV e V.

b) II, III e IV.

c) II e III.

d) I e V.

e) I e II.

(UFLA/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DUm gás ideal evolui do estado A para o estado B, como é mostradono diagrama PV:

A relação da temperatura final para a temperatura inicial é:

a) TB/T A = 1/8

b) TB/T A = 1/2

c) TB/T A = 2

*d) TB/T A = 8




(MACKENZIE/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: CO diagrama abaixo mostra as transformações sofridas por um gásideal do estado A ao estado B.

Se a temperatura no estado inicial A vale T A = 300 K, então a tempe-ratura no estado B valea) 600 K

b) 800 K*c) 750 Kd) 650 Ke) 700 K

(UFG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: CConsidere um gás ideal, contido em um êmbolo de paredes diatérmi-ca em contato com um banho térmico a uma temperatura T. Aumen-tando-se a pressão do sistema em duas vezes e meia, a variaçãopercentual de volume do sistema será dea) 40%b) 50%*c) 60%d) 400%e) 600%

(FUVEST/SP-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm recipiente hermeticamente fechado e termicamente isolado, com

volume de 750 , contém ar inicialmente à pressão atmosférica de 1atm e à temperatura de 27 ºC. No interior do recipiente, foi colocadauma pequena vela acesa, de 2,5 g. Sabendo-se que a massa davela é consumida a uma taxa de 0,1 g/min e que a queima da vela

produz energia à razão de 3,6 × 104 J/g, determinea) a potência W da vela acesa;b) a quantidade de energia E produzida pela queima completa davela;

c) o aumento ∆T da temperatura do ar no interior do recipiente, du-rante a queima da vela;d) a pressão P do ar no interior do recipiente, logo após a queimada vela.

Note e adote:

O ar deve ser tratado como gás ideal.O volume de 1 mol de gás ideal à pressão atmosférica de 1 atm e àtemperatura de 27 ºC é 25 .Calor molar do ar a volume constante: Cv = 30 J/(mol K).Constante universal dos gases: R = 0,08 atm /(mol K).0 °C = 273 K.Devem ser desconsideradas a capacidade térmica do recipiente e avariação da massa de gás no seu interior devido à queima da vela.

RESPOSTA FUVEST/SP-2015.1:

a) W = 60 Wb) E = 9,0 × 104 Jc) ∆T = 96 K ou ∆T = 100 Kd) P = 1,32 atm ou P ≅ 1,33 atm

OBS.: Para a solução do itens c e d pode-se usar a equação dos

gases perfeitos ou um mol corresponde a 25 encontrando doisresultados diferentes como está na resposta.

(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: E A figura abaixo apresenta um diagrama Pressão × Volume. Nele, ospontos M, N e R representam três estados de uma mesma amostrade gás ideal.

P ( 1 0

5 P

a )

8

6

4

2

0

M

N

R

0,1

V (m3)

0,2 0,3 0,4

Assinale a alternativa que indica corretamente a relação entre as

temperaturas absolutas TM, TN e TR dos respectivos estados M, Ne R.

a) TR

< TM

> TN

.

b) TR > TM > TN.

c) TR = TM > TN.

d) TR < TM < TN.

*e) TR = TM < TN.

(UFPE-2015.1) - ALTERNAIVA: B Ao passar por uma transformação termodinâmica, o produto pV dapressão pelo volume de um gás ideal apresentou, no final, o mesmovalor inicial. Sabe-se que nesta transformação o número de molécu-las do gás duplicou. Pode-se afirmar então que, nesta transforma-

ção, a temperatura absoluta final do gás:a) é igual a um quarto da sua temperatura absoluta inicial.

*b) é igual à metade da sua temperatura absoluta inicial.

c) é igual à sua temperatura absoluta inicial.

d) é igual ao dobro da sua temperatura absoluta inicial.

e) é igual a quatro vezes a sua temperatura absoluta inicial.

(UNICAMP/SP-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Alguns experimentos muito importantes em física, tais como os re-alizados em grandes aceleradores de partículas, necessitam de umambiente com uma atmosfera extremamente rarefeita, comumentedenominada de ultra-alto-vácuo. Em tais ambientes a pressão é me-

nor ou igual a 10−6 Pa.

a) Supondo que as moléculas que compõem uma atmosfera deultra-alto-vácuo estão distribuídas uniformemente no espaço ese comportam como um gás ideal, qual é o número de molécu-las por unidade de volume em uma atmosfera cuja pressão seja

P = 3,2×10−8 Pa , à temperatura ambiente T = 300 K ? Se necessário,

use: Número de Avogrado N A = 6×1023 e a Constante universal dosgases ideais R = 8 J/molK.b) Sabe-se que a pressão atmosférica diminui com a altitude, de talforma que, a centenas de quilômetros de altitude, ela se aproximado vácuo absoluto. Por outro lado, pressões acima da encontradana superfície terrestre podem ser atingidas facilmente em uma sub-

mersão aquática. Calcule a razão Psub/Pnave entre as pressões que

devem suportar a carcaça de uma nave espacial (Pnave) a centenas

de quilômetros de altitude e a de um submarino (Psub) a 100 m de

profundidade, supondo que o interior de ambos os veículos se en-contra à pressão de 1 atm. Considere a densidade da água como

ρ =1000 kg/m3 e g = 10 m/s2.

RESPOSTA UNICAMP/SP-2015.1:

a) n/V = 8×1012 partículas/m3 b) Psub/Pnave = 10




(UFU/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: BEm um recipiente de vidro, coloca-se água aquecida a 80°C, até 90%do volume do frasco. Logo após, ele é tampado com uma tampa nãodeformável, a qual não é rosqueada, e sim facilmente encaixada.Tal tampa possui apenas um anel de vedação, que não permite atroca entre o ar externo e interno. Após deixar o frasco por um certotempo à temperatura ambiente de 25°C, ao se tentar retirar a tampa,percebe-se que ela não mais se solta facilmente.

Com base no descrito, a dificuldade em retirar a tampa ocorre por-que houvea) uma pequena contração volumétrica do frasco, aumentando suapressão interna.*b) aproximadamente uma transformação a volume constante, redu-zindo a pressão interna no frasco.c) aproximadamente uma transformação isobárica, mantendo apressão interna no frasco.d) uma pequena dilatação do volume de água do frasco, passando ahaver maior ação da gravidade sobre ele.

VESTIBULARES 2015.2(UFPR-2015.1) - RESPOSTA: m ≅18,67 gUm recipiente esférico possui um volume interno igual a 8,0 L. Su-ponha que se queira encher esse recipiente com gás nitrogênio, demodo que a pressão interna seja igual a 2,0 atm a uma temperaturade 27ºC. Considerando a massa molecular do nitrogênio igual a 28g/mol, a constante universal dos gases como 8,0 J/(K.mol) e 1atm =

1×105 M/m2, calcule a massa desse gás que caberia no recipientesob as condições citadas.

(CEFET/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo ilustra um experimento realizado sem troca de calorcom o meio externo no qual um cilindro com um êmbolo móvel con-tém um gás considerado ideal e é levado da configuração (I) para

a (II).

Em (I), a pressão vale p e a temperatura é de 40 K. Em (II), a tempe-ratura é de 30 K e a nova pressão é dada por

a) p. d) 3p/4.b) 2p. e) 4p/3.*c) p/2.

(ACAFE/SC-2015.2) - ALTERNATIVA: CO gás hélio é incolor, inodoro e monoatômico e quando inspiradopela boca tem o poder de distorcer a voz humana, tornando-a maisfina. Um frasco selado contendo gás hélio a 10 °C é aquecido até apressão ser o dobro da inicial.

Dado: admita para o Hélio um comportamento de gás ideal.

A temperatura final é:a) 20°C.b) 566°C.*c) 293°C.d) 253°C.

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: ANo gráfico abaixo temos a representação da pressão “P” em funçãodo volume “V” para uma massa de gás perfeito.

As sucessivas transformações gasosas representadas no gráfico: A → B; B → C e C → A, são, respectivamente,*a) isocórica, isobárica e isotérmica.b) isobárica, isocórica e isotérmica.c) isotérmica, isobárica e isocórica.d) isocórica, isotérmica e isobárica.




(FEI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: DO diagrama P×V abaixo ilustra as transformações 1-2-3-4.

Com base no exposto acima, podemos afirmar que as transforma-ções são:a) 1-2 isométrica; 2-3 isotérmicab) 1-2 isotérmica; 3-4 isométricac) 2-3 isotérmica; 3-4 isobárica*d) 1-2 isobárica; 3-4 isométricae) 1-2 isotérmica; 2-3 isométrica

(FEI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: EEm um cilindro existem 880 g de dióxido de carbono, armazenadossob pressão alta. Se o conteúdo desse vaso fosse liberado na at-mosfera, numa temperatura de 27ºC e pressão de 1 atm, o volumede gás seria de: Dados: PA: C = 12; O = 16 R = 0,082 atm L / (K mol)

a) 184 L d) 356 Lb) 206 L *e) 492 Lc) 246 L

(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: A A língua-de-sogra é um brinquedo tradicional em festas. Consiste,normalmente, de um tubo de papel enrolado que estica quando o aré soprado dentro dele. Um contador de histórias jura que seu avôtinha um sopro tão forte que era capaz de matar uma mosca voandocom esse brinquedo. Mas, o mais incrível, é que se a mosca nãomorresse pela pancada, morria pela temperatura da língua-de-so-gra que, segundo o contador de histórias, chegava a ferver a água. Assumindo que isso fosse verdade e, considerando que o volume

da língua-de-sogra totalmente preenchida de ar como 0,0002 m3, e

que, nas CNTP, nela coubesse 9 × 10−3 mols de ar, qual a pressãoque o avô do contador de histórias deveria conseguir gerar ao soprara língua-de-sogra para que a temperatura interna dela chegasse a127 ºC? Considere o ar dentro da língua-de-sogra como um gásideal, e que a constante universal dos gases perfeitos seja R = 8,3J/mol.K e que 0 ºC = 273 K.

*a) 1,49 × 105 N/m2. d) 44,40 × 105 N/m2.

b) 12,70 × 105 N/m2. e) 8,30 × 105 N/m2.

c) 25,34 × 105 N/m2.

(UECE-2015.2) - ALTERNATIVA: DConsidere um gás ideal em um recipiente mantido a temperaturaconstante e com paredes móveis, de modo que se possa contro-lar seu volume. Nesse recipiente há um vazamento muito pequeno,mas o volume é controlado lentamente de modo que a razão entre o

número de moles de gás e seu volume se mantém constante. Pode-se afirmar corretamente que a pressão desse gása) é crescente.b) é decrescente.c) varia proporcionalmente ao volume.*d) é constante.

(UEM/PR-20915.2) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).01) Volumes iguais de dois gases ideais quaisquer, nas mesmascondições de temperatura e pressão, contêm igual número de mo-léculas.02) Quando a temperatura de uma amostra de gás permanece cons-tante, a sua variação de volume é inversamente proporcional à suavariação de pressão.04) Se a pressão de uma amostra de gás for mantida constante, asua temperatura (na escala Kelvin) e seu volume são diretamenteproporcionais.

08) A temperatura de uma substância expressa o grau de calor emi-tido por essa substância à pressão constante.16) Quando se aumenta o volume do recipiente (sob temperaturaconstante), o número de colisões das moléculas de gás com as pa-redes do recipiente aumenta.

(UEPG/PR-2015.2) - RESPSOTA: SOMA = 30 (02+04+08+16)Sobre a teoria dos gases perfeitos, assinale o que for correto.01) Em um gás perfeito, o choque entre as moléculas é parcialmenteelástico.02) Em uma transformação isométrica, a pressão exercida pelo gásé proporcional à temperatura absoluta.04) Em uma transformação adiabática, não ocorre troca de calorentre o sistema e a sua vizinhança.08) Em uma transformação isotérmica, a pressão do gás é inversa-mente proporcional ao seu volume.16) Em quaisquer condições, um mol de gás perfeito contém

6,022×1023 moléculas.

(UERJ-2015.2) - ALTERNATIVA: DPara descrever o comportamento dos gases ideais em função dovolume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas asseguintes equações:

Equação de Clapeyron Equação de Boltzmann P × V = n × R × T P × V = N × k × T n – número de mols N – número de moléculas R – constante dos gases k – constante de Boltzmann

De acordo com essas equações, a razãokR é aproximadamente

igual a:

a) 61 × 10−23

b) 61 × 1023

c) 6 × 10−23

*d) 6 × 1023

Dado:

Constante de Avogadro = 6 × 1023 partículas.mol−1

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 18 (02+16) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).01) No experimento realizado por Robert Boyle, cujo sistema in-vestigado era uma mistura de gases sob determinada condição de

temperatura (T) fixa, o cientista descobriu que a pressão (p) é direta-mente proporcional ao volume (V), multiplicado por uma constante.02) Evangelista Torricelli, físico italiano (1608-1647), construiu o ba-rômetro de mercúrio, também chamado de “tubo de Torricelli”, a par-tir do qual verificou que a pressão do ar ao nível do mar é maior queno alto de uma montanha. Ao nível do mar, a pressão atmosférica é1 atmosfera (atm) ou 760 milímetros de mercúrio (mmHg), ou ainda760 torricelli (torr).04) Em um determinado cilindro fechado de 20 litros com 30 atm de

pressão, tem-se um certo gás ideal cuja massa molar é 28 g.mol−1.Se este sistema é mantido a 27 ºC , tem-se uma massa de 274 g

desse gás. Dados: R = 8,31 Pa.m3.K−1.mol−1; 1 atm = 105 Pa.08) A sublimação é um processo caracterizado pela passagem deuma dada substância do estado sólido diretamente para o estadogasoso. Nessa mudança de estado, tem-se um processo endotérmi-

co, ou seja, há uma liberação de calor para o ambiente.16) Quando, a 760 mmHg e à temperatura (T) constante, 12 mL deum gás ideal forem expandidos até que seu volume final seja 40 mL,a pressão final desse gás será 0,3 atm.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Uma certa massa de gás ideal inicialmente está submetida à pres-são de 2 atm, volume de 25 L e temperatura de 27 ºC. Sabendo que

a constante universal dos gases ideais é de 8,2.10−2 atm.L/(mol.K)e que a temperatura de zero absoluto é −273 ºC, assinale o que forcorreto.01) O volume ocupado pela massa de gás a 227 ºC e à pressão de10 atm é de aproximadamente 8,3 L.02) O número de mols da massa de gás é de aproximadamente2 mols.04) Quando o gás ocupa um volume de 20 L, à temperatura de 57 ºC,a pressão que ele exerce é de aproximadamente 1,4 atm.08) Se a massa molar do gás ideal é igual a 38 g/mol, então a massadesta quantidade de gás ideal é de aproximadamente 29 g.16) O volume ocupado por um mol deste gás nas condições normaisde temperatura e pressão é de aproximadamente 22,4 L.




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TERMOFÍSICAtrabalho da força de pressão

(PUC/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: BUma passagem do Texto 5 diz: “[...] como o ar que se encontra nointerior e exterior de uma bola de basquete”. Considere que o arno interior de uma bola de basquete de boa elasticidade está ini-cialmente a uma pressão de 1,2000 atm e ocupa um volume de1,9475 L a uma temperatura de 27 °C. Com base nesses dados sãofeitas as seguintes afirmações (a constante dos gases nesse siste-ma de unidades é 0,0820 atm.L/mol.K):

I - O número de mols do gás no interior da bola de basquete é de0,0950.

II - O ato de aquecer a bola influenciará apenas na pressão do ar no

seu interior, mantendo-se o volume constante.III - Aquecer a bola fará que o gás realize um trabalho para esticar amembrana de borracha da bola.

IV - Se a temperatura do ar no interior da bola for elevada para 37 °Ce seu volume passar a ser 2,0000 L, a nova pressão no interior dabola será de 1,6400 atm.

Com base na análise das sentenças anteriores, assinale a alternati-va em que todos os itens estão corretos:a) I e II.*b) I e III.c) I, III e IV.d) II e IV.

(IFSUL/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: BSuponha que num motor a explosão o gás no cilindro se expanda

1,50 L (1,50 × 10−3 m3) 18.sob pressão de 5,00 × 105 N/m2. Su-ponha também que, neste processo, são consumidos 0,20 g de

combustível cujo calor de combustão e 7,50 × 103 cal/g. Adotando1 cal = 4,0 J, o rendimento deste motor, em porcentagem , éa) 10,00.*b) 13,00.c) 16,00.d) 20,00.

(UEL/PR-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO Analise o gráfico a seguir, que representa uma transformação cíclica ABCDA de 1 mol de gás ideal.

a) Calcule o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo ABCDA.b) Calcule o maior e o menor valor da temperatura absoluta do gásno ciclo (considere R = 8 J/K mol).Justifique sua resposta apresentando todos os cálculos realizados.

RESPOSTA UEL/PR-2015.1:a) W = +40 J b) TC = 11,25 K e T A = 1,25 K

(PUC/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: EINSTRUÇÃO: Para responder à questão 5, analise a figura abaixo,que representa transformações termodinâmicas às quais um gásideal está submetido, e complete as lacunas do texto que segue.

Questão 5De acordo com o gráfico, a temperatura do gás no estado A é ____ ____ do que a do estado B. A transformação BC é __________, eo trabalho envolvido na transformação CD é ________ do que zero.a) maior – isobárica – maior

b) menor – isométrica – maior c) menor – isobárica – menor d) maior – isométrica – menor *e) menor – isobárica – maior

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VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAprimeira lei da termodinâmica

(PUC/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm gás é confinado dentro de um sistema formado por um pistão e

um cilindro de paredes termicamente condutoras. O cilindro é imersoem um banho formado por uma mistura de água e gelo a 0°C. O gásé submetido a um processo cíclico de modo a produzir o diagramaPV mostrado na figura.

Se a área delimitada pelo ciclo é equivalente ao trabalho de 600 J e

considerando o calor latente de fusão do gelo igual a 3,0 × 105 J/kg,qual a massa de gelo que derrete durante esse processo? Conside-re que as trocas de calor ocorrem somente entre o gás e a mistura.*a) 2,0 g.b) 1,0 g.c) 10 g.d) 3,0 g.

e) 5,0 g.

(UFPR-2015.1) - ALTERNATIVA: AO estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explica-ções para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere oseguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessasáreas da Física, para a formação das nuvens:

Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que aca-bou de __________ da superfície, passa a estar submetida a umapressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provo-ca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________,

isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muitorapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao seexpandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma tempera-tura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturaro ar naquele ponto e assim formar as nuvens.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.*a) evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde.b) condensar, menor, volume, adiabática, ganha.c) evaporar, maior, temperatura, isotérmica, ganha.d) condensar, maior, volume, isobárica, perde.e) sublimar, menor, temperatura, isotérmica, ganha.

(VUNESP/UEA-2015.1) - ALTERNATIVA: DEm certo dia, a temperatura máxima do ar em Manaus foi de 31 ºC ea mínima 23 ºC. Considerando a mesma massa de ar e comparandoas duas situações, é correto afirmar que, no instante de temperaturamáxima,a) a massa de ar tinha mais calor.b) a massa de ar tinha mais energia potencial.c) a energia potencial média das moléculas da massa de ar eramaior.*d) a energia cinética média das moléculas da massa de ar eramaior.e) a energia cinética média das moléculas da massa de ar não se

alterou.

(UEPG/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 17 (01+16) A 1ª lei da Termodinâmica é uma reafirmação do Princípio da Con-servação de Energia, englobando calor. Sobre essa lei, assinale oque for correto.01) Quando um sistema cede ou recebe calor, pode ser realizadotrabalho sobre o meio, com aquecimento ou resfriamento do gás.02) A diferença entre o calor trocado e o trabalho realizado indepen-de da transformação que leva o sistema de um estado inicial paraum estado final, pois a variação de energia do sistema é função daspropriedades termodinâmicas do sistema.04) Quando um gás se expande, ele cede parte de sua energia aorealizar trabalho sobre sua vizinhança, assim ele se resfria.08) Se um sistema recebe uma quantidade de calor e realiza traba-lho pelo Princípio de Conservação de Energia, pode-se concluir queocorrerá variação na energia interna do sistema.16) A 1ª lei da Termodinâmica pressupõe, dependendo da transfor-mação, a possibilidade do calor recebido ser todo transformado emtrabalho, mas não nos diz se seria possível construir uma máquinatérmica que consiga realizar isto.

(UEG/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: DO gráfico a seguir representa uma expansão adiabática de um gásideal (perfeito).

P r e s s ã o

Volume

T2

T1

Nessa transformação termodinâmica entre T1 e T2, constata-se quea) o volume diminui.b) a pressão aumenta.c) a temperatura aumenta.*d) a energia interna diminui.

(FUVEST/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: ECerta quantidade de gás sofre três transformações sucessivas, A → B, B → C e C → A, conforme o diagrama p-V apresentado na

figura abaixo.

A respeito dessas transformações, afirmou-se o seguinte:I. O trabalho total realizado no ciclo ABCA é nulo.II. A energia interna do gás no estado C é maior que no estado A.III. Durante a transformação A → B, o gás recebe calor e realizatrabalho.Está correto apenas o que se afirma ema) I.b) II.c) III.d) I e II.*e) II e III.

Note e adote:

o gás deve ser tratado como ideal;a transformação B → C é isotérmica




(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: A

Num processo isocórico, três moles de gás ideal recebem 7,5 × 103 Jde calor ao variar sua temperatura de 300 K para 500 K. Num pro-

cesso isobárico, essa mesma amostra de gás recebe 12,5 × 103 J decalor para sofrer a mesma variação de temperatura. O trabalho feitopelo gás, no processo isobárico, é igual a

*a) 5,0 × 103 J.

b) 2,0 × 103 J.

c) 4,0 × 103 J.

d) 1,0 × 103 J.

(INATEL/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: BNo intervalo de tempo em que uma amostra de gás ideal sofre umaexpansão adiabática, é correto afirmar que:a) O calor trocado com o meio externo é igual, em módulo, à varia-ção da sua energia interna.*b) O trabalho realizado pelo gás é igual, em módulo, à variação dasua energia interna.c) O trabalho recebido pelo gás é igual, em módulo, à variação dasua energia interna.d) O trabalho realizado pelo gás é nulo.e) NRA

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: BConsidere uma garrafa de refrigerante posta verticalmente sobreuma mesa horizontal. Com a garrafa ainda fechada, sua parte su-perior, entre a superfície do líquido e a tampa, é preenchida por umgás pressurizado. Considere que o refrigerante está inicialmente a10 °C, e passados 10 minutos esteja a 21 °C. Sobre o gás entre asuperfície do líquido e a tampa, é correto afirmar que, ao final dos10 minutos,a) tem sua energia térmica aumentada e sua pressão reduzida.*b) tem sua energia térmica e pressão aumentadas.c) tem sua energia térmica e sua pressão reduzidas.d) tem sua energia térmica reduzida e sua pressão aumentada.Obs.: O melhor é chamar de energia interna no lugar de energiatérmica.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: AEm um motor de carro convencional a primeira transformação deenergia em trabalho ocorre dentro do cilindro que aloja o pistão. Demodo simplificado, pode-se entender esse sistema como um cilindrofechado contendo um êmbolo móvel, que é o pistão. Em um dadoinstante a mistura ar e combustível sofre combustão forçando os ga-ses resultantes dessa queima a sofrerem expansão, movimentandoo pistão ao longo do eixo do cilindro. É correto afirmar que a energiatérmica contida nos gases imediatamente após a combustão é*a) parte transferida na forma de calor para o ambiente e parte con-vertida em energia cinética do pistão.b) totalmente transferida como calor para o ambiente.c) totalmente convertida em trabalho sobre o pistão.d) parte convertida em trabalho sobre o pistão e o restante converti-

da em energia cinética também do pistão.

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) Assinale o que for correto.01) A variação da energia interna de um sistema físico é dada peladiferença entre o calor trocado com o meio externo ao sistema e otrabalho realizado no processo termodinâmico.02) A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é fun-ção exclusiva da temperatura desse gás.04) As transformações termodinâmicas naturais sempre levam àconservação da quantidade de movimento e da entropia do Univer-so.08) Dois corpos, em equilíbrio térmico, possuem a mesma tempera-

tura e, nessa condição, não há troca de calor entre eles.16) Se dois ou mais corpos trocam calor entre si até atingirem oequilíbrio termodinâmico, a soma algébrica das quantidades de calortrocada é sempre positiva e será tanto maior quanto maior a tempe-ratura inicial desses corpos.

(UEPG/PR-2015.1) RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)O termo termodinâmica deriva de palavras gregas que significammovimento de calor. Sobre a termodinâmica, assinale o que for cor-reto.01) Quando o calor flui para um sistema ou para fora dele, o sistemaganha ou perde uma quantidade de energia igual à quantidade decalor transferido.02) Quando um gás é comprimido num processo adiabático, traba-lho é realizado sobre o sistema, sua energia interna e temperaturaaumentam. Porém, se o sistema é que realiza trabalho, sua energiainterna diminui e consequentemente ocorre seu resfriamento.04) As variáveis de estado, pressão, volume e temperatura descre-vem os estados de equilíbrio de um sistema. Calor e trabalho sãoquantidades de energia que podem ser convertidas uma na outra.08) Numa transformação isométrica, a variação de energia interna éigual ao calor trocado com a vizinhança, portanto, essa transforma-ção não realiza trabalho.16) Um sistema que receba calor sempre executa trabalho, pois ca-lor e trabalho constituem formas idênticas de energia.

(UFES-2015.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃO A figura abaixo apresenta um conjunto de transformações termo-dinâmicas sofridas por um gás perfeito. Na transformação 1 → 2,são adicionados 200 J de calor ao gás, levando esse gás a atingir atemperatura de 60 ºC no ponto 2.

A partir desses dados, determinea) a variação da energia interna do gás no processo 1 → 2;b) a temperatura do gás no ponto 5;c) a variação da energia interna do gás em todo o processo termo-dinâmico 1 → 5.

RESPOSTA UFES-2015.1:

a) ∆U12 = 200 J b) T5 = 60 ºC c) ∆U15 = 200 J

(UFJF/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: DEm um experimento controlado em laboratório, uma certa quanti-dade de gás ideal realizou o ciclo ABCDA, representado na figuraabaixo.

Nessas condições, analise as afirmativas, a seguir, como verdadei-ras (V) ou falsas (F).(01) ( ) No percurso AB, o trabalho realizado pelo gás é igual a

6 × 102 J.(02) ( ) No percurso BC, o trabalho realizado é nulo.(04) ( ) No percurso CD, ocorre diminuição da energia interna.(08) ( ) Ao completar cada ciclo, o trabalho líquido é nulo.(16) ( ) Utilizando-se esse ciclo em uma máquina, de modo que ogás realize quatro ciclos por segundo, a potência dessa máquina

será igual a 12 × 102 W.Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmati-vas verdadeiras.a) 08 *d) 23b) 09 e) 24c) 11




(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: C

Na figura abaixo, EH2 e EO2 e VH2 e VO2 são, respectivamente, asenergias cinéticas médias e as velocidades médiaas das moléculasde uma amostra de gás H2 e de outra, de gás O2, ambas em tem-peratura de 27 ºC.

GásTemperatura

(ºC)Energia cinéti-

ca médiaVelocidade

média

H2 27 EH2 VH2

O2 27 EO2 VO2

Assinale a alternativa que relaciona corretamente os valores dasenergias cinéticas médias e das velocidades médias das moléculasde H2 e de O2.

a) EH2 > EO2 e VH2 > VO2.

b) EH2 < EO2 e VH2 < VO2.

*c) EH2 = EO2 e VH2 > VO2.

d) EH2 = EO2 e VH2 = VO2.

e) EH2 = EO2 e VH2 < VO2.

(UFRGS/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: DSob condições de pressão constante, certa quantidade de calor Q,fornecida a um gás ideal monoatômico, eleva sua temperatura em∆T.Quanto calor seria necessário, em termos de Q, para produzir amesma elevação de temperatura ∆T, se o gás fosse mantido emvolume constante?a) 3Q.b) 5Q/3.c) Q.*d) 3Q/5.e) 2Q/5.

UFPE-2015.1) - ALTERNATIVA: AUm gás passa por um processo termodinâmico cíclico, em que o seuestado termodinâmico final é idêntico ao inicial. Se neste proces-so 20 J de trabalho foram realizados sobre o gás, é correto afirmar

que:*a) o gás cedeu 20 J de calor ao ambiente no processo.b) o gás absorveu 20 J de calor ao ambiente no processo.c) o gás não cedeu nem absorveu calor no processo.d) o gás teve a sua energia interna aumentada em 20 J no proces-so.e) o gás teve a sua energia interna diminuída em 20 J no processo.

(IF/ES-2015.1) - ALTERNATIVA: D Ao encher o pneu de sua bicicleta utilizando uma bomba manual,João percebeu que quando comprimia o gás para dentro do pneu,a bomba esquentava. João associou esse efeito às teorias de físicaque aprendeu em seu segundo ano do ensino médio. Mais espe-cificamente ao estudo de calor e trabalho dos gases. Ele concluiucorretamente que, quando comprimia o gás, ele realizava trabalhomecânico sobre o gás e que esse trabalho era convertido em:a) temperatura e pressão.b) volume e temperatura.c) volume e pressão.*d) calor e energia interna.e) atrito e calor.

(CEFET/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: C

Um extintor de incêndio de CO2 é acionado e o gás é liberado parao ambiente.

Analise as asserções que se seguem:

A figura ilustra uma expansão volumétrica muito rápida, característi-ca de uma transformação adiabática

porqueem uma transformação adiabática, a transmissão de calor entre ogás e a vizinhança é muito grande e o trabalho realizado pelo gás éigual à variação da sua energia interna.

É correto afirmar quea) as duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda éuma justificativa correta da primeira.b) as duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segundanão é justificativa correta da primeira.*c) a primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda,uma proposição falsa.d) a primeira asserção é um a proposição falsa, e a segunda, umaproposição verdadeira.e) a primeira e a segunda asserção são proposições falsas.

VESTIBULARES 2015.2

(IFSUL/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: BUma amostra de gás ideal sofre uma transformação termodinâmicaentre dois estados A e B. As características dessa transformação es-tão indicadas nos gráficos do Volume (V) em função da Temperatura Absoluta (T) e da Pressão (P) em função do Volume (V), represen-tados a seguir.

Analise as seguintes afirmativas referentes à transformação termo-dinâmica entre os estados A e B:

I. A transformação é Isobárica.II. O Volume (V) e a Temperatura Absoluta (T) são diretamente pro-porcionais.III. O Trabalho Total realizado pelo sistema é nulo.IV. A Energia Interna da amostra permanece constante.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)a) I.*b) I e II.c) II e IV.d) III e IV.

(SENAI/SP-2015.2) - ALTERNATIVA: D Ao usarmos uma lata de aerossol, percebemos que ela resfria quaseque instantaneamente. Esse resfriamento se deve ao fato de que

a) o aerossol resfria o ambiente.

b) o gás é combustível e, ao sair, resfria a lata.

c) a temperatura é proporcional à quantidade de gás.

*d) pela expansão rápida, a energia interna do gás diminui.

e) a lata é feita de metal e este se esfria em contato com o gás.




(UDESC-2015.2) - ALTERNATIVA: BEm um laboratório de física são realizados experimentos com umgás que, para fins de análises termodinâmicas, pode ser considera-do um gás ideal. Da análise de um dos experimentos, em que o gásfoi submetido a um processo termodinâmico, concluiu-se que todocalor fornecido ao gás foi convertido em trabalho. Assinale a alternativa que representa corretamente o processo ter-modinâmico realizado no experimento.

a) processo isovolumétrico

*b) processo isotérmico

c) processo isobáricod) processo adiabático

e) processo composto: isobárico e isovolumétrico

(ACAFE/SC-2015.2) - ALTERNATIVA: ATerapia com aerossol está sendo cada vez mais recomendada porpediatras para tratar de problemas associados à inflamação do tratorespiratório uma vez que, através do processo de nebulização (pro-dução de gotinhas minúsculas), ela permite administração direcio-nada de medicamentos. Ao pressionar um aerossol o medicamentoem forma de gás sai, sentimos um abaixamento na temperatura dofrasco. Este resfriamento é explicado pelas leis da Termodinâmica. A alternativa correta que explica esse abaixamento de temperaturaé:*a) O gás sofre uma expansão rápida, adiabática. Ao realizar tra-balho para se expandir, gasta sua energia interna abaixando suatemperatura.b) Ao apertarmos a válvula é realizado um trabalho sobre o gás e,de acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, o trabalho realizado temsinal positivo, logo, devido ao sinal negativo da equação, indica umabaixamento de temperatura.c) A temperatura de um gás está relacionada ao número de molécu-las que possui. Abrindo a válvula e perdendo moléculas, o gás perdetambém temperatura.d) A abertura da válvula permite a troca de calor com o ambiente. Ocalor do gás sai pela válvula, reduzindo sua temperatura.

(UNIMONTES/MG-2015.2) - ALTERNATIVA: AConsidere as seguintes afirmativas sobre o ciclo fechado realizado

por um gás representado no diagrama PV da figura abaixo.

I - A variação da energia interna no ciclo a→b→c→a é nula.II - A variação da energia interna ao longo do caminho a→b→c émaior que ao longo do caminho c→a.III - O trabalho feito pelo gás no caminho a→b→c é menor que otrabalho feito pelo gás no caminho c→a.Está(ão) CORRETA(s) a(s) afirmativa(s)*a) I e II, apenas.b) I e III, apenas.c) III, apenas.d) II, apenas.

(UECE-2015.2) - ALTERNATIVA: BDo ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço deenergia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas:

a) trabalho, calor e densidade.

*b) trabalho, calor e energia interna.

c) calor, energia interna e volume.

d) pressão, volume e temperatura.

(UFPE-2015.2) - RESPOSTA: ∆U = 24 JUm gás ideal absorve 96 J de calor do ambiente e sofre uma trans-formação isovolumétrica em que a sua temperatura aumenta de12 K. Em seguida, o gás passa por uma transformação isobáricaem que a sua temperatura aumenta de 3,0 K. Qual foi a variação daenergia interna do gás na segunda transformação, em joules?




VESTIBULARES 2015.1

TERMOFÍSICAsegunda lei da termodinâmica

(PUC/PR-2015.1) - ALTERNATIVA: CO físico e engenheiro francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-

1832), em seu trabalho Reflexões sobre a potência motriz do fogo,concluiu que as máquinas térmicas ideais podem atingir um rendi-mento máximo por meio de uma sequência específica de transfor-mações gasosas que resultam num ciclo – denominado de ciclo deCarnot, conforme ilustra a figura a seguir.

p

VFonte: <http://www.mspc.eng.br/termo/img01/termod307.gif>.

[adaptado]

A partir das informações do ciclo de Carnot sobre uma massa degás, conforme mostrado no gráfico p × V, analise as alternativas aseguir.I. Ao iniciar o ciclo (expansão isotérmica 1 → 2), a variação de ener-

gia interna do gás é igual a Q Q e o trabalho é positivo (W > 0).

II. Na segunda etapa do ciclo (expansão adiabática 2 → 3) não hátroca de calor, embora o gás sofra um resfriamento, pois ΔU = −W.III. Na compressão adiabática 4 → 1, última etapa do ciclo, o traba-lho realizado sobre o gás corresponde à variação de energia internadessa etapa e há um aquecimento, ou seja, ΔU = +W.IV. O trabalho útil realizado pela máquina térmica no ciclo de Carnot

é igual à área A ou, de outro modo, dado por : τ = QQ − QF .V. O rendimento da máquina térmica ideal pode atingir até 100 %,

pois o calor QF pode ser nulo – o que não contraria a segunda leida termodinâmica.

Estão CORRETAS apenas as alternativas:a) I, II e IV.b) I, II e III.*c) II, III e IV.

d) II, III e V.e) III, IV e V.

(UDESC-2015.1) - ALTERNATIVA: C Analise as proposições com relação às leis da termodinâmica.

I. A variação da energia interna de um sistema termodinâmico é igualà soma da energia na forma de calor fornecida ao sistema e do tra-balho realizado sobre o sistema.II. Um sistema termodinâmico isolado e fechado aumenta continua-mente sua energia interna.III. É impossível realizar um processo termodinâmico cujo único efei-to seja a transferência de energia térmica de um sistema de menortemperatura para um sistema de maior temperatura.

Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.*c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.d) Somente a afirmativa II é verdadeira.e) Todas as afirmativas são verdadeiras.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: APara impulsionar um veículo ou para fazer funcionar qualquer motor,necessitamos de energia mecânica. O dispositivo que transformacalor parcialmente em energia mecânica é a máquina térmica. Ge-ralmente, uma substância chamada substância trabalho sofre umprocesso cíclico numa máquina térmica, que é uma sequência deprocessos que, ao final, reconduzem a substância ao seu estadoinicial. Suponha que a substância trabalho de uma certa máquinatérmica a faça produzir 2 000 J de trabalho mecânico em cada ciclo,alcançando uma eficiência de 45%. A quantidade de calor rejeitadopor essa máquina será, aproximadamente, de

*a) 2.444,4 J.b) 4.444,4 J.c) 6.444,4 J.d) 8.444,4 J.

(UNIMONTES/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma máquina térmica opera segundo o ciclo representado no dia-

grama P×V da figura a seguir. O produto P1V1 = 12 J e a eficiênciadessa máquina é de 40%.

P1

V1 3V1

4P1

V

P

O trabalho realizado por ciclo e o calor rejeitado por essa máquina,em Joules, são, respectivamente:*a) 36 e 54.b) 72 e 180.c) 72 e 108.d) 36 e 90.

(FUVEST/SP-2015.1) - ALTERNATIVA: CO desenvolvimento de teorias científicas, geralmente, tem forte re-

lação com contextos políticos, econômicos, sociais e culturais maisamplos. A evolução dos conceitos básicos da Termodinâmica ocorre,principalmente, no contextoa) da Idade Média.b) das grandes navegações.*c) da Revolução Industrial.d) do período entre as duas grandes guerras mundiais.e) da Segunda Guerra Mundial.

(IFNORTE/MG-2015.1) - ALTERNATIVA: ADois engenheiros químicos, Kelvin e Clausius, analisam o ciclo ter-modinâmico ABCDA ilustrado na figura abaixo.

V (m3)2,01,00,50,30,0

2,0

4,0

P (105 N/m2)

A B

CD

Nesse ciclo, efetuado por uma massa de gás ideal, as transforma-ções AB e CD são isobáricas, BC é isotérmica e DA é adiabática.Sobre tal situação, os engenheiros fazem as seguintes afirmações:• Kelvin – A variação da energia interna do gás é nula na transfor-mação DA;• Clausius – O rendimento do ciclo é superior a 70%.Tendo analisado essas duas afirmações, assinale a alternativa queas julga corretamente.*a) As afirmações de Kelvin e Clausius são falsas.b) Somente a afirmação de Clausius é verdadeira.c) As afirmações de Kelvin e Clausius são verdadeiras.d) Somente a afirmação de Kelvin é verdadeira.




(PUC/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: A As principais partes de um refrigerador doméstico são o congelador,o condensador e o compressor, sendo que essas duas últimas peçasestão localizadas na parte externa do aparelho. O funcionamento dorefrigerador depende da circulação de um fluido refrigerante impul-sionado pelo compressor. Durante o ciclo termodinâmico, o fluidosofre transformações nas variáveis estado, pressão e temperatura,o que determina o resfriamento no interior do aparelho, levando parafora a energia oriunda dos alimentos refrigerados.Em relação a essas transformações, considere as seguintes afirma-tivas:

I. No congelador, a pressão do gás diminui, e sua temperatura seeleva com a absorção de energia.II. No congelador, a pressão do gás aumenta, e sua temperaturadiminui com a liberação de energia.III. No condensador, a pressão do gás é maior do que no congelador,e sua temperatura diminui com a liberação de energia.IV. No condensador, a pressão do gás diminui, e sua temperaturaaumenta.Estão corretas apenas as afi rmativas*a) I e III.b) I e IV.c) II e III.d) II e IV.e) II, III e IV.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: BEm um motor de carro o processo de combustão gera 300 J de ener-gia térmica. Deste valor, 200 J são perdidos sob a forma de calor.Qual a eficiência desse motor?

a) 300/3.

*b) 100/3.

c) 200/3.

d) 500/2.

(UECE-2015.1) - ALTERNATIVA: DO biodiesel é um combustível biodegradável que pode ser produzidoa partir de gorduras animais ou óleos vegetais. Esse combustívelsubstitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores

ciclo diesel automotivos. Considere que a queima de 1,0 g de bio-diesel libera x Joules de energia e o rendimento do motor é de 15%.Qual o trabalho mecânico realizado pelo motor, em Joules, resultan-te da queima de 10 g desse combustível?

a) 1,5 x/100.

b) 150 x/10.

c) 15 x/100.

*d) 15 x/10.

(UEMG-2015.1) - ALTERNATIVA: CUm rio sempre corre de uma parte mais alta para uma mais baixa.Suas águas perdem energia potencial gravitacional e ganham ener-

gia cinética. Parte dessa energia cinética transforma-se em energiatérmica. “Um dia escrevi que com as perdas só há um jeito: perdê-las.” (LUFT, 2014, p. 72)

Os processos de transformação de energia são estudados pelas leisda Termodinâmica.Sobre esses processos de transformação, são feitas três afirma-ções:

Situação 1: 100 J de energia cinética são transformados em 100 Jde energia térmica.

Situação 2: 100 J de energia potencial gravitacional são transforma-dos em 80 J de energia cinética e 20 J de energia térmica.

Situação 3: 100 J de energia térmica são transformados em 100 Jde energia cinética.

Das 3 situações, viola (violam) a Segunda Lei da Termodinâmicaa) apenas a situação 1.b) apenas a situação 2.*c) apenas a situação 3.d) as três situações.

(UEM/PR-2015.1) - RESPOSTA OFIC.: SOMA = 30 (02+04+08+16)Uma máquina térmica ideal funciona de acordo com o ciclo de Car-not. As fontes fria e quente são mantidas nas temperaturas de –21ºC e 357 ºC, respectivamente. A máquina térmica opera realizandocinco ciclos por segundo e sua potência útil é de 3000 W. Assinaleo que for correto.

01) O rendimento da máquina térmica é 0,5.02) A quantidade de calor transferida para a fonte fria em cada cicloé de 400 J.04) A potência fornecida pela fonte quente é de 5 000 W.

08) O trabalho útil realizado pela máquina térmica em cada ciclo éde 600 J.16) Se a temperatura da fonte quente for mantida constante e a di-ferença de temperatura entre as fontes quente e fria for reduzida àmetade de seu valor, o rendimento da máquina também será redu-zido à metade.Obs.: Na afirmativa 16 os cálculos precisam ser feitos com as tem-peraturas na escala Celsius.

(UFSM/RS-2015.1) - ALTERNATIVA: AUma das maneiras de se obter sal de cozinha é a sua extração apartir de sítios subterrâneos. Para a realização de muitas das tarefasde mineração, são utilizadas máquinas térmicas, que podem funcio-nar, por exemplo, como motores para locomotivas, bombas de águae ar e refrigeradores. A respeito das propriedades termodinâmicas

das máquinas térmicas, qual das alternativas é INCORRETA?*a) O rendimento de uma máquina térmica funcionando como mo-tor será máximo quando a maior parte da energia retirada da fontequente for rejeitada, transferindo-se para a fonte fria.b) Uma máquina térmica funcionando como refrigerador transfereenergia de uma fonte fria para uma fonte quente mediante realiza-ção de trabalho.c) Máquinas térmicas necessitam de duas fontes térmicas com tem-peraturas diferentes para operar.d) Dentre as consequências da segunda lei da termodinâmica, estáa impossibilidade de se construir uma máquina térmica com rendi-mento de 100%.e) Todas as etapas de uma máquina térmica operando no ciclo deCarnot são reversíveis.

(IF/GO-2015.1) - ALTERNATIVA: A As máquinas térmicas e as máquinas frigoríficas funcionam ciclica-mente obedecendo aos princípios da termodinâmica. Sobre essasmáquinas, é correto afirmar que*a) o rendimento de uma máquina térmica idealizada que funcionaem acordo com o ciclo de Carnot depende exclusivamente das tem-peraturas das fontes “quente” e “fria”.b) uma máquina frigorífica essencialmente converte calor em tra-balho.c) uma máquina térmica pode converter integralmente calor em tra-balho.d) as máquinas frigoríficas se utilizam de uma fonte de energia exter-na para converter calor em trabalho.e) quanto menor a diferença de temperatura entre a fonte “quente”e a fonte “fria” de uma máquina a vapor idealizada que funcione em

acordo com o ciclo de Carnot, maior será seu rendimento.



(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08) Assinale a(s) alternativas(s) correta(s).01) Se um corpo A está em equilíbrio térmico com um corpo B, e este

está em equilíbrio térmico com um corpo C, então o corpo A está emequilíbrio térmico com o corpo C.02) A energia transferida de um corpo a outro, devido somente àdiferença de temperatura entre esses corpos, é denominada calorou energia térmica.04) Quando uma substância está mudando de fase, a razão entrea quantidade de calor transferida e a massa dessa substância quemudou de fase é constante e é denominada Calor Latente.08) Em um sistema termodinâmico isolado, a energia total perma-nece constante.16) Em qualquer transformação ocorrida em um sistema termodinâ-mico isolado, a variação da entropia do sistema é nula.

VESTIBULARES 2015.2

(UCS/RS-2015.2) - ALTERNATIVA: CO motor moto-perpétuo é um hipotético sistema que opera em ciclos,definido como autossuficiente do ponto de vista energético. Nele, asenergias se transformam entre a cinética e a potencial (que, depen-dendo das características próprias do sistema moto-perpétuo podeser gravitacional, magnética, elástica, etc.), gerando um movimentocontínuo e sem alimentação de qualquer fonte de energia externa.Porém, a alegação de que alguém criou um motor moto-perpétuo

sempre é recebida com desconfiança pelos cientistas, pois, seufuncionamento vai contra algumas leis da Física. Por exemplo, ummotor moto-perpétuo que opere em ciclos, e tenha como efeito únicoretirar calor de uma fonte térmica e converter integralmente essecalor em trabalho contraria a

a) lei de Faraday.

b) Terceira lei de Newton.

*c) Segunda lei da Termodinâmica.

d) lei dos Gases Ideais.

e) Primeira lei de Newton.

(UEPG/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)Uma máquina de Carnot funciona entre duas fontes de calor à tem-

peratura Tf = 150 K e Tq = 200 K de modo que, em cada ciclo, recebeda fonte quente uma quantidade de calor Q q = 600 J. Sobre o assun-to, assinale o que for correto.01) O rendimento dessa máquina é de 25%.02) O trabalho realizado pela máquina em cada ciclo é 150 J.04) O calor rejeitado para a fonte fria em cada ciclo é 450 J.08) O rendimento dessa máquina é de 75%.16) O rendimento da máquina de Carnot é 100%, já que ela é ideal.

(UEM/PR-2015.2) - RESPOSTA: SOMA = 27 (01+02+-08+16)Com relação aos conceitos de termodinâmica, assinale o que forcorreto.01) Quantidade de calor é a energia transferida de um corpo a outrodevido apenas à diferença de temperatura entre eles.

02) Condução, convecção e radiação são processos de transferên-cia de calor.04) A capacidade térmica de um corpo é inversamente proporcionalà massa deste.08) É impossível construir uma máquina térmica, operando em ci-clos, que transforme em trabalho todo o calor recebido por ela.16) Em todos os processos irreversíveis, a entropia total sempre au-menta.

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Física - termofísica - questões de vestibulares de 2015.pdf