Centro de Estudos Gilberto Gualberto Ancorando a sua aprendizagem

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Centro de Estudos Gilberto Gualberto – Ancorando a sua aprendizagem

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Questão 01 - (UNCISAL AL/2018) O gráfico a seguir representa tanto a variação de temperatura sofrida por uma certa quantidade de água quanto a variação de temperatura sofrida por uma certa quantidade de gelo ao serem misturados dentro de um calorímetro ideal, até atingirem o equilíbrio térmico. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g.ºC, que o calor específico do gelo é 0,5 cal/g.ºC e que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, é correto afirmar que a massa de gelo remanescente foi de a) 0 g. b) 50 g. c) 100 g. d) 150 g. e) 200 g. Questão 02 - (UERJ/2017)

O gráfico abaixo indica o comportamento térmico de 10 g de uma substância que, ao receber calor de uma fonte, passa integralmente da fase sólida para a fase líquida.

O calor latente de fusão dessa substância, em cal/g, é igual a: a) 70

b) 80 c) 90 d) 100

Questão 03 - (ACAFE SC/2017)

Um pescador resolveu fazer uma única chumbada de pesca com cinco pedaços de chumbo que possuem as seguintes massas: 40g, 30g, 70g, 60g e 100g.

A curva de aquecimento de uma barra arbitraria de chumbo está representada a seguir.

Sabendo que o calor específico do chumbo sólido = 0,030 cal/g.ºC, calor específico do chumbo liquido = 0,040 cal/g.ºC, calor latente de fusão do chumbo = 6,0 cal/g e o fluxo de calor que a chama entrega para o chumbo = 30cal/s, o tempo, em minutos, que demorou para que os pedaços de chumbo, inicialmente a 27º C, estejam a temperatura de 357º C é:

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a) 3,0 b) 4,5 c) 2,7 d) 6,0

Questão 04 - (UFGD MS/2017) Uma barra de parafina, inicialmente sólida à temperatura ambiente, com massa de 0,5 kg, passa pela transformação de fase mostrada no gráfico abaixo.

O calor latente de fusão e o calor específico na fase líquida desta substância são, respectivamente: a) 25 cal/g e 1,0 cal/gºC b) 35 cal/g e 0,8 cal/gºC c) 25 cal/g e 0,5 cal/gºC d) 15 cal/g e 0,5 cal/gºC e) 15 cal/g e 0,8 cal/gºC Questão 05 - (UFJF MG/2017)

O gráfico abaixo mostra a variação da temperatura de um corpo de 20g em função da quantidade de calor a ele fornecida. Durante o processo, o corpo sofre uma transição de fase, passando do estado sólido para o estado líquido. Assinale a alternativa CORRETA:

a) a fusão do corpo ocorrerá a 100ºC se a sua massa for de 40g. b) o calor latente de fusão do corpo

é de 10 cal/g.

c) a 100ºC, será iniciada, necessariamente, uma nova transição de fase.

d) o calor latente de fusão do corpo é de 5 cal/g.

e) a fusão do corpo ocorrerá a 50ºC somente se sua massa for de 40g.

Questão 06 - (UFRGS/2017)

Qualquer substância pode ser encontrada nos estados (ou fases) sólido (S), líquido (L) ou gasoso (G), dependendo das condições de pressão (p) e temperatura (T) a que está sujeita. Esses estados podem ser representados em um gráfico p x T, conhecido como diagrama de fases, como o mostrado na figura abaixo, para uma substância qualquer.

As regiões de existência de cada fase estão identificadas por (S), (L) e (G), e os pontos a, b, c e d indicam quatro estados distintos de (p,T).

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Considere as seguintes afirmações.

I. A substância não pode sublimar, se submetida a pressões constantes maiores do que pa.

II. A substância, se estiver no estado b, pode ser vaporizada por transformações isotérmicas ou isobáricas.

III. A mudança de estado c d é isobárica e conhecida como solidificação.

Quais estão corretas? a) Apenas I.

b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

Questão 07 - (UniRV GO/2017) Considerando seus conhecimentos de física do cotidiano julgue as alternativas em V (verdadeiro) ou F (falso).

a) O pneu liso ou “slick” dos carros de corrida aumenta a área de contato com o solo, facilitando a interação entre o pneu e a pista, garantindo maior aderência e, consequentemente, maior velocidade. Mas, quando há chuva durante a corrida, eles são trocados pelos pneus com ranhuras, denominados “biscoitos”, para evitar a ocorrência de “aquaplanagem”, que é a perda de contato com a pista devido à água que se acumula entre o pneu e o solo, funcionando como lubrificante. As ranhuras nos pneus funcionam como agentes que

expulsam a água utilizando a força centrifuga.

b) A famosa natação do Tio Patinhas, em sua piscina de moedas de ouro, não é possível na vida real porque a natação depende de dois fatores: densidade e fluidez. A densidade de moedas, que são feitas de ouro, é muito maior do que a densidade do corpo humano. Por isso, o corpo sempre ficaria por cima das moedas e seria impraticável um mergulho moedas adentro. Como as moedas também são grandes, sua fluidez fica comprometida e, certamente, as braçadas não empurrariam o corpo para a frente como acontece quando se nada em uma piscina.

c) A maciez do pão está relacionada à quantidade de água em seu interior. Se a água evapora, o pão fica duro. Como o plástico é um material impermeável, ele não permite a saída da água do interior do pão pela evaporação natural e, por isso, ele continua macio. Num ambiente livre, a água evapora e o pão fica duro.

d) Um saco de supermercado pesado arrebenta se for levantado rapidamente devido à inércia. A sacola cheia, em repouso, tem a tendência de permanecer parada até que uma força seja aplicada sobre ela, ou seja, para que se possa levantar a sacola é necessário “vencer” esta tendência. Se o puxão for muito forte, a quantidade de força aplicada acaba sendo superior à resistência da própria sacola, que rasga. Puxando devagar, é possível dosar a força para que seja suficiente para →

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suspender a sacola sem ultrapassar o limite de rompimento do plástico.

Questão 08 - (FGV/2016)

Uma pedra de gelo, de 1,0 kg de massa, é retirada de um ambiente em que se encontrava em equilíbrio térmico a –100 ºC e recebe 150 kcal de uma fonte de calor. Considerando o calor específico do gelo 0,5 cal/(g.ºC), o da água 1,0 cal/(g.ºC), e o calor latente de fusão do gelo 80 cal/g, o gráfico que representa corretamente a curva de aquecimento dessa amostra é:

a) b) c) d) e) Questão 09 - (Mackenzie SP/2016) Um recipiente de capacidade térmica desprezível contém 100 g de gelo à temperatura de –10,0 ºC. O conjunto é aquecido até a temperatura de +10,0 ºC através de uma fonte térmica que fornece calor à razão constante de 1000 cal/min.

Dados:

calor específico do gelo: cg = 0,50

cal/g.ºC

calor específico da água: ca = 1,0

cal/g.ºC

calor latente de fusão do gelo: Lf =

80 cal/g

A temperatura do conjunto ( ) em função do tempo (t) de aquecimento é melhor representado por

a)

b)

c)

d)

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e) Questão 10 - (UECE/2016) O combustível acondicionado no interior de um botijão de GLP – gás liquefeito de petróleo – de 13 kg ocupa aproximadamente 15% do espaço no estado gasoso, o restante encontra-se no estado líquido. Estando a fase gasosa e a fase líquida em equilíbrio térmico, é correto afirmar que

a) a fase vapor está a uma pressão igual à fase líquida se desprezarmos as variações de pressão devidas à presença da gravidade.

b) a fase vapor está a uma pressão inferior à fase líquida se desprezarmos as variações de pressão devidas à presença da gravidade.

c) caso haja um vazamento no botijão, o GLP não troca calor com o ambiente.

d) caso haja um vazamento no botijão, o GLP cede calor ao ambiente.

Questão 11 - (UFGD MS/2016)

Um grande bloco de gelo a 0 ºC contém uma cavidade na qual são colocados 800 g de Mercúrio a 100 °C. Qual será a massa fundida de gelo? São dados o calor latente de fusão do gelo (80 cal/g) e o calor específico do Mercúrio (0,033 cal/g ºC). Considere um sistema isolado. a) 3 g

b) 33 g c) 80 g d) 100 g e) 800 g

Questão 12 - (UniRV GO/2016) O gráfico representa as variações da pressão atmosférica e da temperatura de ebulição da água, ambas em função da altitude acima do nível do mar.

Assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as afirmações abaixo:

a) Para a temperatura de ebulição da água variar, em função da altitude, na forma indicada no gráfico, é necessário que a água se encontre em um recipiente aberto.

b) Em função da altitude, a pressão atmosférica cai mais rapidamente à metade do valor que possui ao nível do mar do que o ponto de ebulição da água.

c) Qualquer que seja a altitude considerada, a variação percentual da pressão atmosférica é maior do que a correspondente variação percentual do ponto de ebulição da água.

d) A temperatura de ebulição da água não depende da pressão atmosférica, já que ambas

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apresentam comportamento diferente quanto à variação da altitude.

Questão 13 - (ENEM/2016)

Primeiro, em relação àquilo a que chamamos água, quando congela, parece-nos estar a olhar para algo que se tornou pedra ou terra, mas quando derrete e se dispersa, esta torna-se bafo e ar; o ar, quando é queimado, torna-se fogo; e, inversamente, o fogo, quando se contrai e se extingue, regressa à forma do ar; o ar, novamente concentrado e contraído, torna-se nuvem e nevoeiro, mas, a partir destes estados, se for ainda mais comprimido, torna-se água corrente, e de água torna-se

novamente terra e pedras; e deste modo, como nos parece, dão geração uns aos outros de forma cíclica. PLATÃO. Timeu-Crítias. Coimbra:

CECH, 2011. Do ponto de vista da ciência moderna, os “quatro elementos” descritos por Platão correspondem, na verdade, às fases sólida, líquida, gasosa e plasma da matéria. As transições entre elas são hoje entendidas como consequências macroscópicas de transformações sofridas pela matéria em escala microscópica.

Excetuando-se a fase de plasma, essas transformações sofridas pela matéria, em nível microscópico, estão associadas a uma

a) troca de átomos entre as diferentes moléculas do material.

b) transmutação nuclear dos elementos químicos do material.

c) redistribuição de prótons entre os diferentes átomos do material.

d) mudança na estrutura espacial formada pelos diferentes constituintes do material. e) alteração nas proporções dos

diferentes isótopos de cada elemento presente no material. Questão 14 - (UEL PR/2015)

Leia o texto a seguir.

Para muitos filósofos naturais gregos, todas as substâncias inflamáveis continham em si o elemento fogo, que era considerado um dos quatro elementos fundamentais. Séculos mais tarde, George Stahl ampliou os estudos sobre combustão com a teoria do flogístico, segundo a qual a combustão ocorria com certos materiais porque estes possuíam um “elemento” ou um princípio comum inflamável que era liberado no momento da queima. Portanto, se algum material não queimasse, era porque não teria flogístico em sua composição. Uma dificuldade considerável encontrada pela teoria do flogístico era a de explicar o aumento de massa dos metais após a combustão, em sistema aberto. Lavoisier critica a teoria do flogístico e, após seus estudos, conciliou a descoberta acidental do oxigênio feita por Joseph Priestley, com seus estudos, chegando à conclusão de que o elemento participante da combustão estava nesse componente da atmosfera (o ar em si) juntamente com o material, e não em uma essência que todos os materiais continham.

(Adaptado de: STRATHERN, P. O Princípio da Combustão. In: STRATHERN, P. O Sonho de

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Mendeleiev. Rio de Janeiro: Jorge

Zahar, 2002. p.175-193.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre combustão, assinale a alternativa correta.

a) De acordo com a Lei de Lavoisier, ao queimar uma palha de aço, em um sistema fechado, a massa do sistema irá aumentar.

b) Ao queimar uma folha de papel em uma caixa aberta, a massa da folha de papel diminui, porque os produtos da combustão são gasosos e se dispersam na atmosfera.

c) Ao queimar uma vela sobre uma bancada de laboratório, a massa da vela se manterá constante, pois houve apenas uma mudança de estado físico. d) Considere que, em um sistema

fechado, 32,7 g de zinco em pó reagem com 4 g de gás oxigênio, formando 40,7 g de óxido de zinco (ZnO).

e) Na combustão do carvão, em um sistema fechado, 1 mol de C(s) reage com 1 mol de oxigênio formando 2 mols de dióxido de carbono (CO2).

Questão 15 - (PUCCAMP SP/2015) Quando dois ou mais corpos trocam calor há transferência de energia térmica do corpo mais quente para o corpo mais frio. O equilíbrio térmico irá ocorrer quando os corpos atingirem a mesma temperatura. Suponha que, num recipiente de paredes adiabáticas com capacidade térmica de 50 cal/ºC e temperatura de 20 ºC, misturamos 150 gramas de água a 80 ºC, 50 gramas de água a 10 ºC e 50 gramas de gelo a –20 ºC.

Ao atingir o equilíbrio térmico, a temperatura do sistema, em C, será de

Dados:

calor específico da água = 1 cal/g ºC calor específico do gelo = 0,5 cal/g ºC

calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g a) 15. b) 20. c) 25. d) 30. e) 35. Questão 16 - (UCS RS/2015)

Na Antiguidade, alguns povos andinos se notabilizaram por atingir uma excelência em construções megalíticas. Eram capazes de transportar blocos de pedra pesando toneladas por longas distâncias e altitudes, além de lapidá-los perfeitamente para construir muros, fortalezas, templos, etc. Algumas das construções, para ajudar a manter os blocos unidos uns aos outros, utilizavam uma técnica onde os construtores cavavam nos dois blocos a serem unidos um pequeno vão na zona de contato: metade do vão ficava num bloco, e metade no outro. Dentro desse vão, era derramado algum metal em estado líquido, que então se solidificava formando uma espécie de grampo. Se essa técnica fosse aplicada em uma construção que está a 3.000 metros de altitude, seria possível afirmar, sob o prisma da Termologia e desconsiderando exceções, que a) a temperatura com que os

metais solidificam é maior ali do que no nível do mar.

b) o calor específico sensível dos metais dobra a cada mil metros, por isso seria necessário gastar

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três vezes mais energia para liquefazer um metal do que o seria no nível do mar.

c) o calor específico sensível dos metais diminui pela metade a cada mil metros, por isso o metal liquefará com três vezes menos energia, o que explicaria o esforço para deslocar os blocos montanha acima.

d) o aumento linear da pressão atmosférica com o aumento da altitude faz o volume do metal expandir mais do que o faria no nível do 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 que no nível do mar.

Questão 17 - (PUC SP/2015)

Em um recipiente termicamente isolado, de capacidade térmica desprezível, introduz-se um cubo de gelo a 0ºC, de massa igual a 135 g. Depois, calor é fornecido ao gelo, até que ele apresente-se completamente liquefeito e a uma temperatura de 4ºC. Quais são a variação aproximada do volume e a quantidade total de calor fornecido? Considere que todo o calor fornecido foi absorvido exclusivamente pela 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 e

pressão atmosférica = 1 atm. a) 13,5 cm3_{e 10800 cal} b) 13,5 cm3 e 11340 cal c) 13,5 cm3_{e 43200 cal} d) 15,0 cm3 e 11340 cal e) 15,0 cm3 e 10800 cal Questão 18 - (UNIOESTE PR/2015) Duzentos gramas de uma substância no estado sólido são colocados 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 temperatura da substância é tomada a cada minuto e fornece uma curva de aquecimento que está reproduzida na figura abaixo. Supondo que tanto a capacidade térmica do termômetro quanto a capacidade térmica do recipiente são desprezíveis, assinale a alternativa 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.

Questão 19 - (UNITAU SP/2015) Um corpo de massa m e calor específico c é colocado em contato térmico com uma fonte de calor, e todo esse sistema é isolado do meio

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externo. Considere que a massa m é sólida no estado inicial, onde a temperatura é o e funde em f com

f > o. Com relação a esse sistema,

é CORRETO afirmar:

a) Quando  > f dá-se início à

fusão, e nessa fase a temperatura do corpo continua a aumentar até que todo o corpo passe do estado sólido ao líquido.

b) A equação Q = mc é usada em toda a fase do processo de transformação, 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 = mc, é nulo.

d) Na fusão do estado líquido ao gasoso, a equação para o calor total recebido, durante a mudança de estado, é dada pela equação Q = mc.

e) Durante o processo de fusão do estado sólido ao líquido, a temperatura permanece constante durante todo o processo e, logo em seguida, começa a subir novamente, para alcançar a temperatura crítica, dando início à próxima mudança de estado.

Questão 20 - (UDESC/2015)

O gelo, ao absorver energia na forma de calor, pode ser transformado em água e, na sequência, em vapor. O diagrama de mudança de fases, abaixo, ilustra a variação da temperatura em função da quantidade de calor absorvida, para uma amostra de 200 g de gelo.

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

I. A temperatura do gelo variou linearmente ao longo de todo processo de mudanças de fase. II. A amostra de gelo absorveu

19000 cal para se transformar em água a 0 ºC.

III. A amostra de gelo absorveu 3000 cal para se transformar em água a 0 ºC e 20000 cal até atingir 100 ºC.

IV. Durante o processo de vaporização foi absorvida uma quantidade de 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. GABARITO: 1) Gab: D 2) Gab: A

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3) Gab: C 4) Gab: B 5) Gab: D 6) Gab: E 7) Gab: FVVV 8) Gab: D 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: B 12) Gab: VVFF 13) Gab: D 14) Gab: B 15) Gab: D 16) Gab: E 17) Gab: D 18) Gab: C 19) Gab: E 20) Gab: B