segunda-feira, 11 de março de 2013

Lista de Exercícios - Física - Primeiro Bimestre



Escola Estadual «Nicola Mastrocola»
  Professor Daniel Prates
Lista de exercícios – Física – 1º Bimestre
2ª Série do Ensino – Data:______/______/______                                                      
Nome:_______________________________________
nº:_________Série:___________Nota:_____________

Primeira Parte – Entregar logo após prova semanal

Conceito: Escalas Termométricas.

1)A preocupação com o efeito estufa tem sido cada vez mais notada. Em alguns dias do verão de 2009, a temperatura na cidade de São Paulo chegou a atingir 34 ºC. O valor dessa temperatura em escala Kelvin é:

a ) 239,15     b) 307,15     c) 273,15     d) 1,91     e) -307,15

2) Na tabela a seguir, temos os valores das temperaturas dos pontos de fusão e de ebulição do oxigênio, do fenol e do pentano. Quais seriam esses valores na escala kelvin?

3)Maria usou um livro de receitas para fazer um bolo de fubá. Mas, ao fazer a tradução do livro do inglês para o português, a temperatura permaneceu em Fahrenheit (ºF). A receita disse que o bolo deve ser levado ao forno a 392 ºF e permanecer nessa temperatura por 30 minutos. Qual é a temperatura em graus Celsius que Maria deve deixar o forno para não errar a receita?

4)A fim de diminuir o risco de explosão durante um incêndio, os botijões de gás possuem um pequeno pino com aspecto de parafuso, conhecido como plugue fusível. Uma vez que a temperatura do botijão chegue a 172ºF, a liga metálica desse dispositivo de segurança se funde, permitindo que o gás escape. Em termos de nossa escala habitual, o derretimento do plugue fusível ocorre, aproximadamente, a
a) 69ºC    b) 78ºC     c) 85ºC       d) 96ºC     e) 101ºC


Conceito: Calor Sensível e Capacidade Térmica.

5) (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-SC, ocorreu uma queda  de temperatura de 8,0ºC. (Zero Horas – 04/11/1994) Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/gºC, a quantidade de calor liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0ºC, em cal, é:  

a) 8,0     b) 125     c) 4000     d) 8000     e) 64000


6) (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c

METAL
c(cal/gºC)
m(g)
Alumínio
0,217
100
Ferro
0,113
200
Cobre
0,093
300
Prata
0,056
400
Chumbo
0,031
500
O objeto que tem maior capacidade térmica é o de:

a) alumínio    b) ferro    c) chumbo    d) prata    e) cobre


7) (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gºC) de 1,2kg é colocado num forno até atingir o equilíbrio térmico. Nessa situação, o bloco recebeu 12 972 cal. A variação da temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é de: 

a) 60ºF    b) 115ºF    c) 207ºF    d) 239ºF    e) 347ºF


Conceito: Mudança de Estado, Calor Latente e Sensível.

Observação: Quando for necessário, utilize os dados abaixo, referentes à água à pressão de 1 atm (correspondente ao nível do mar):
calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC
calor específico da água = 1 cal/gºC
calor específico do vapor d'água = 0,5 cal/gºC
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
densidade da água = 1000 g/litro

8) Retira-se de dentro de um freezer uma pedra de gelo, de 40 g de massa, a - 20ºC . Exposto ao Sol durante um certo tempo, o gelo transforma-se em água a 30ºC. Determine a quantidade de calor total absorvida pela pedra de gelo.

9) Em uma pequena Usina Termoelétrica de uma fazenda (veja o esquema da figura), uma caldeira é preenchida com 1000 litros de água a 20ºC, que devem ser transformadas em vapor a 120ºC. O combustível usado para esquentar a água da caldeira é o óleo diesel. O vapor d'água é usado para girar as hélices de uma turbina que é acoplada por uma correia ao gerador que produz energia elétrica, utilizada na própria fazenda. Para simplificar os cálculos, vamos supor que a pressão no interior da caldeira se mantenha em torno de 1 atm.

a) Calcule a quantidade de calorias necessárias para transformar a água em vapor a 120°C?

b) Sabendo-se que cada grama de óleo diesel, ao ser queimada, fornece aproximadamente 10.000 calorias à água da caldeira, quantos quilogramas de óleo devem ser queimados para transformar a água em vapor?


10) O gráfico abaixo refere-se à transformação de 20 g de uma substância pura que se encontra inicialmente no estado sólido. Com base no gráfico, determine:

a) as temperaturas de fusão e vaporização dessa substância;
b) o estado físico em que se encontra a substância a 0ºC, a 20ºC e a 40ºC;
c) o calor latente de fusão e o de vaporização;
d) o calor específico no estado sólido e no estado líquido.

11) (PUC-SP) O gráfico mostra a variação da temperatura no decorrer do tempo, durante o aquecimento de 100 g de uma substância que está inicialmente no estado sólido. A fonte térmica tem uma potência constante de 25 cal/s.

a) Com base nos dados do gráfico, compare o calor específico da substância no estado sólido com o calor específico no estado líquido: qual deles é maior ?

b) Mesmo recebendo calor, a temperatura da substância permaneceu constante durante um certo tempo. Explique por quê.

c) Qual é o calor latente de fusão da substância ?


12) Os metais Gálio e Rubídio têm seus pontos de fusão e ebulição descritos na tabela:

a) O que acontecerá se ambos os metais ficarem expostos à temperatura ambiente, estando esta a 27°C?
b) Qual o estado físico dos dois metais num deserto onde a temperatura chega a mais de 40 °C?

13) Determine a quantidade de calor que deve ser retirada de um litro (1 kg) de água, inicialmente a 20 °C, para que congele completamente.
 
Segunda Parte – Entregar logo após prova bimestral

Conceito: Propagação do calor (Condução, Convecção e Irradiação).

14) O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele, _________ a densidade e desce. O ar quente que está na parte de baixo, por ser ________, sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de _________.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
a) aumenta – mais denso – convecção.
b) diminui – mais denso – condução.
c) aumenta – menos denso – condução.
d) diminui – menos denso – irradiação.
e) aumenta – menos denso – convecção.

15) A transferência de calor de um ponto a outro de um meio pode efetuar-se por três processos diferentes. Sabe - se que, conforme o meio. Há um processo único possível ou um predominante.
Assim, no vácuo, num fluido e num solido a transferência de calor se efetua, respectivamente, por:

a) Convecção, radiação, condução.
b) Condução, convecção, radiação
c) Radiação, convecção, condução.
d) Condução, radiação, convecção.
e) Radiação, condução, convecção.

16) Explique com base na propagação do calor por convecção:

a) a colocação do aparelho de ar condicionado na parte superior de uma sala.

b) a colocação do aquecedor de ambiente no solo e não no teto.

17) A irradiação é o principal processo de transferência de energia no caso:

a) da chama do fogão para panela.
b) do sol para um satélite de Júpiter.
c) do ferro de solda para a solda.
d) da água para um cubo de gelo flutuando nela.
e) de um mamífero para o meio ambiente.

18) (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por:

a) radiação e convecção    b) radiação e condução    c) convecção e radiação
d) condução e convecção  e) condução e radiação

19) (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:

a) convecção do ar aquecido
b) condução do calor
 c) irradiação da luz e do calor
d) reflexão da luz
e) polarização da luz.

20) Assinale a alternativa correta:  
a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo.
b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução.
c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido.
d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos.
e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica inclusive em matérias no estado sólido.

21) (FAPIPAR - PR) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:

 a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;
 c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;
 d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.

22) (FMABC - SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado "efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que:  

a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor;
b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor;
c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;
d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;
e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.

23) (UNITAU - SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que "o carro parece um forno". Esse fato se dá porque: 
 a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor;
 b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas;
 c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar;
 d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora;
 e) n.d.a.

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