1. (Uece 2016) O gasto de energia pelo corpo humano depende da atividade física em execução. Ficar sentado consome de 3 a 7 kJ min, em pé há um gasto de 6 a 10 kJ min,
caminhar consome de 5 a 22 kJ min e jogar voleibol faz uso de 14 a 39 kJ min.
Considerando as taxas máximas de consumo energético, pode-se dizer corretamente que as atividades que mais preservam recursos energéticos no organismo são, em ordem crescente:
a) sentado, em pé, caminhada, voleibol. b) voleibol, caminhada, em pé, sentado. c) sentado, em pé, voleibol, caminhada. d) voleibol, caminhada, sentado, em pé.
2. (G1 - ifpe 2016) No preparo de uma xícara de café com leite, são utilizados
150 mL (150g) de café, a 80 C, e 50 mL (50g) de leite, a 20 C. Qual será a temperatura do café com leite? (Utilize o calor específico do café = calor específico do leite
1,0 cal/ g C) a) 65 C b) 50 C c) 75 C d) 80 C e) 90 C
3. (Uerj 2016) Em um experimento que recebeu seu nome, James Joule determinou o equivalente mecânico do calor: 1cal4,2 J. Para isso, ele utilizou um dispositivo em que um conjunto de paletas giram imersas em água no interior de um recipiente.
Considere um dispositivo igual a esse, no qual a energia cinética das paletas em movimento, totalmente convertida em calor, provoque uma variação de 2 C em 100 g
de água. Essa quantidade de calor corresponde à variação da energia cinética de um corpo de massa igual a 10 kg ao cair em queda livre de uma determinada altura.
Essa altura, em metros, corresponde a: a) 2,1
c) 8,4 d) 16,8
4. (Puccamp 2016) Um dispositivo mecânico usado para medir o equivalente mecânico do calor recebe 250 J de energia mecânica e agita, por meio de pás, 100 g de água que acabam por sofrer elevação de 0,50 C de sua temperatura.
Adote 1cal4,2 J e cágua 1,0 cal g C.
O rendimento do dispositivo nesse processo de aquecimento é de a) 16%. b) 19%. c) 67%. d) 81%. e) 84%.
5. (Uern 2015) A temperatura interna de um forno elétrico foi registrada em dois instantes consecutivos por termômetros distintos – o primeiro graduado na escala Celsius e o segundo na escala Kelvin. Os valores obtidos foram, respectivamente, iguais a 120 C e 438K. Essa variação de temperatura expressa em Fahrenheit corresponde a a) 65 F.
b) 72 F. c) 81 F. d) 94 F.
6. (Imed 2015) Uma temperatura é tal que 18 (dezoito) vezes o seu valor na escala Celsius é igual a 10 (menos dez) vezes o seu valor na escala Fahrenheit. Determine essa temperatura. a) 8 F. b) 16 F. c) 32 F. d) 64 F. e) 128 F.
7. (Pucrj 2015) Um 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) 225 b) 50,0 c) 100 d) 9,00 e) 392
8. (Enem 2015) Uma pessoa abre sua geladeira, verifica o que há dentro e depois fecha a porta dessa geladeira. Em seguida, ela tenta abrir a geladeira novamente, mas só consegue fazer isso depois de exercer uma força mais intensa do que a habitual.
A dificuldade extra para reabrir a geladeira ocorre porque o (a) a) volume de ar dentro da geladeira diminuiu.
b) motor da geladeira está funcionando com potência máxima. c) força exercida pelo ímã fixado na porta da geladeira aumenta. d) pressão no interior da geladeira está abaixo da pressão externa.
e) temperatura no interior da geladeira é inferior ao valor existente antes de ela ser aberta.
O diagrama acima mostra as transformações sofridas por um gás ideal do estado A ao estado B. Se a temperatura no estado inicial A vale TA 300K, então a temperatura no estado B vale a) 600 K b) 800 K c) 750 K d) 650 K e) 700 K
10. (Unesp 2015) Dois copos de vidro iguais, em equilíbrio térmico com a temperatura ambiente, foram guardados, um dentro do outro, conforme mostra a figura. Uma pessoa, ao tentar desencaixá-los, não obteve sucesso. Para separá-los, resolveu colocar em prática seus conhecimentos da física térmica.
De acordo com a física térmica, o único procedimento capaz de separá-los é:
a) mergulhar o copo B em água em equilíbrio térmico com cubos de gelo e encher o copo A com água à temperatura ambiente.
b) colocar água quente (superior à temperatura ambiente) no copo A.
c) mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperatura ambiente) e deixar o copo A sem líquido.
d) encher o copo A com água quente (superior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo B em água gelada (inferior à temperatura ambiente).
e) encher o copo A com água gelada (inferior à temperatura ambiente) e mergulhar o copo B em água quente (superior à temperatura ambiente).
11. (Uern 2015) A tabela a seguir apresenta os coeficientes de dilatação linear de alguns metais:
Metais
Coeficiente de dilatação linear
1 ( C ) ferro 6 12 10 cobre 6 17 10 alumínio 22 10 6 zinco 26 10 6
Uma placa de metal de área 1m2 a 20 C é aquecida até atingir 100 C apresentando uma variação de 35,2cm2 em sua área. O metal que constitui essa placa é o
a) ferro. b) cobre. c) zinco. d) alumínio.
12. (G1 - cps 2015) Um dos materiais que a artista Gilda Prieto utiliza em suas esculturas é o bronze. Esse material apresenta calor específico igual a 0,09 cal / (g C),
ou seja, necessita-se de 0,09 caloria para se elevar em 1 grau Celsius a temperatura de
Se a escultura apresentada tem uma massa de bronze igual a 300 g, para que essa massa aumente sua temperatura em 2 C, deve absorver uma quantidade de calor, em calorias, igual a a) 6. b) 18. c) 27. d) 36. e) 54.
13. (Uern 2015) Um corpo constituído por uma substância cujo calor específico é
0,25cal / g C absorve de uma fonte térmica 5.000cal. Sendo a massa do corpo igual a
125g e sua temperatura inicial de 20 C, então a temperatura atingida no final do aquecimento é de a) 150 C. b) 180 C. c) 210 C. d) 250 C.
14. (G1 - ifsul 2015) Quando um patinador desliza sobre o gelo, o seu movimento é facilitado porque, enquanto ele anda, o gelo transforma-se em água líquida, 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 C, a água líquida é formada pela passagem do patinador porque
a) a temperatura do gelo aumenta devido ao movimento relativo entre os patins e o gelo. b) o aumento da pressão sobre o gelo imposta pela lâmina dos patins diminui o ponto de fusão do gelo.
c) o aumento da pressão sobre o gelo imposta pela lâmina dos patins aumenta o ponto de fusão do gelo.
d) a temperatura do gelo não varia devido ao movimento relativo entre os patins e o gelo.
15. (G1 - cps 2015) O calor é a transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes. O calor flui naturalmente de um corpo A para um corpo B, desde que o corpo A tenha __________________ que o corpo B.
A expressão que completa de modo correto essa afirmação é a) maior volume.
b) maior densidade. c) maior temperatura. d) menor calor específico. e) menor capacidade térmica.
16. (Cefet MG 2015) Estudantes de uma escola participaram de uma gincana e uma das tarefas consistia em resfriar garrafas de refrigerante. O grupo vencedor foi o que conseguiu a temperatura mais baixa. Para tal
objetivo, as equipes receberam caixas idênticas de isopor sem tampa e iguais quantidades de jornal, gelo em cubos e garrafas de refrigerante. Baseando-se nas formas de transferência de calor, indique a montagem que venceu a tarefa.
a)
b)
c)
e)
17. (Cefet MG 2015) A FIG. 1(a) mostra como duas barras de materiais diferentes estão fixas entre si e a um suporte e a FIG. 1(b) mostra essas mesmas barras, após terem sofrido uma variação de temperatura ΔT.
Sabendo-se que os coeficientes médios de expansão linear dessas barras são α1 e α2, é correto afirmar que
a) Se α1α2, então ΔT0. b) Se α1α2, então ΔT0. c) Se α1α2, então ΔT0. d) ΔT0, independentemente de α1 e α2. e) ΔT0, independentemente de α1 e α2.
18. (Pucrs 2014) Uma forma de aquecer água é usando aquecedores elétricos de imersão, dispositivos que transformam energia elétrica em energia térmica, mediante o uso de resistores elétricos. Um desses aquecedores, projetado para fornecer energia na razão de 500 calorias por segundo, é utilizado no aquecimento de 500 gramas de água, da temperatura de 20 C para 80 C. Considerando que toda a energia transferida é aproveitada no aquecimento da água e sabendo que o calor específico da água é
c1,0 cal / g C, o tempo necessário para atingir 80 C é igual a a) 60 s
b) 68 s c) 75 s
d) 84 s e) 95 s
19. (Uerj 2014) Observe na tabela os valores das temperaturas dos pontos críticos de fusão e de ebulição, respectivamente, do gelo e da água, à pressão de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin.
Pontos críticos Temperatura °C K
Fusão 0 273
Ebulição 100 373
Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos críticos do gelo e da água, o mercúrio em um termômetro apresenta uma dilatação linear.
Nesse termômetro, o valor na escala Celsius correspondente à temperatura de 313 K é igual a a) 20 b) 30 c) 40 d) 60
20. (G1 - ifce 2014) Ao tomar a temperatura de um paciente, um médico do programa
Mais Médicos só tinha em sua maleta um termômetro graduado na escala Fahrenheit.
Após colocar o termômetro no paciente, ele fez uma leitura de 104°F. A correspondente leitura na escala Celsius era de
a) 30. b) 32. c) 36. d) 40. e) 42.
Gabarito:
Resposta da questão 1: [B]
Uma questão mais de interpretação de texto do que de física propriamente dita. É pedido para classificar, em ordem decrescente as atividades que mais preservam os recursos energéticos do no organismo. Em outras palavras, é ordenar as atividades da atividade que mais consome energia do organismo para a que menos consome. Logo, alternativa [B].
Resposta da questão 2: [A]
café leite café leite
Q Q 0 m c m c 150 1 T 80 50 1 T 20 0 3T 240 T 20 0 4T 260 T 65 C. Δθ Δθ Resposta da questão 3: [C]
De acordo com o enunciado, temos que o calor fornecido à água é igual a variação de energia cinética de um corpo de 10 kg ao cair em queda livre. Utilizando os dados fornecidos no enunciado, para calcular o calor fornecido à água.
Q m c T Q 100 1 2 Q 200 cal Δ
Como a energia potencial é dada em joules e sabendo que 1cal4,2 J. Q 200 4,2
Q 840 J
i p Q E 840 m g h 840 h 10 10 h 8,4 m
Resposta da questão 4: [E]
Para calcular o rendimento deste dispositivo, é preciso descobrir quanto de energia é necessário para elevar a quantidade de água dada em 0,5 °C. Assim,
Q m c T Q 100 1 0,5 Q 50 cal ou Q 50 4,2 Q 210 J Δ Assim, 210 250 84 % η η Resposta da questão 5: [C]
Transformando a primeira temperatura para a escala Kelvin, teremos que:
K C K K 1 1 1 1 T T 273 T 120 273 T 393 K
Assim, a variação de temperatura em Kelvin é dada pela diferença entre as duas temperaturas. K K T 438 393 T 45 K Δ Δ
K F F F T T 5 9 45 9 T 5 T 81 F Δ Δ Δ Δ Resposta da questão 6: [B] Sabe-se que, 18 C 10 C 10 F C 18 Assim, C F 32 5 9 10 F 5 F 160 18 9 10 F 10 F 320 20 F 320 F 16 F Resposta da questão 7: [D]
Para um processo isobárico:
1 2 1 2 1 1 2 2 2 V V T T V 2V / 3 150 273 T 2 150 273 T 282 K 3 T 282 273 9 C Resposta da questão 8: [D]Quando a geladeira é aberta, ocorre entrada de ar quente e saída de ar frio. Após fechar a porta, esse ar quente, inicialmente à temperatura T0 e à pressão atmosférica p ,0 é resfriado a volume constante, à temperatura T.
Da equação geral dos gases: 0 0 0 0 0 p V p p V p . T T T T
Se TT 0 pp ,0 a pressão do ar no interior da geladeira é menor que a pressão externa, dificultando a abertura da porta.
Resposta da questão 9: [C]
Aplicando a lei geral dos gases:
A A B B B A B B B p V p V 8 1 4 5 300 20 T T T 300 T 8 T 750 K. Resposta da questão 10: [E]
Enchendo o copo A com água gelada ele sofre contração e mergulhando o copo B em água quente ele sofre dilatação, criando uma folga entre eles, possibilitando a separação.
Resposta da questão 11: [D]
Sabendo que a dilatação superficial de uma placa é dada por o
A A T
Δ β Δ
Na qual β é o coeficiente de dilatação superficial que é igual a 2 vezes o coeficiente de dilatação linear ( ).α Assim,
o 4 4 6 1 A A T 35,2 10 1 2 80 35,2 10 160 22 10 C Δ β Δ α α α Resposta da questão 12: [E]
Qm cΔθ300 0,09 2 Q54 cal.
Resposta da questão 13: [B]
Utilizando os dados fornecidos pelo enunciado e os conhecimentos acerca de calor sensível, temos que:
f f f f Q m c T 5000 125 0,25 T 20 5000 T 20 125 0,25 T 20 160 T 180 C Δ Resposta da questão 14: [B]
A temperatura de mudança de fase de uma substância depende da pressão. Para a água, o aumento de pressão diminui o ponto de fusão. No caso, o aumento de pressão devido aos patins diminui a temperatura de fusão do gelo, ocorrendo o derretimento
Resposta da questão 15: [C]
O calor é uma forma de energia térmica em trânsito entre dois corpos de temperaturas diferentes, ocorrendo sempre no sentido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura.
Resposta da questão 16: [E]
O jornal (papel) é um mau condutor térmico, ou seja, um bom isolante térmico. Diante disto, para evitar a troca de calor entre o ambiente externo e o sistema proposto, o ideal é montar o sistema com o jornal no topo, funcionando como uma tampa.
Como o ar frio é mais denso do que o ar quente e consequentemente ficará concentrado no fundo do isopor, o gelo deve ficar por cima do refrigerante.
Logo, resposta correta é a alternativa [E].
Resposta da questão 17: [C]
Pelas ilustrações do enunciado, é fácil notar que a barra 1 dilatou mais que a barra 2. Se a dilatação linear é dada por,
0
L L T
Δ α Δ
Como L0 e ΔT são iguais para as duas barras, então:
1 2
α α
E como o tamanho aumentou ΔT0.
Resposta da questão 18: [A]
Dados: θ0 20 C; θ80 C; m 500 g; P500 cal / s; c1 cal / g C.
Aplicando a definição de potência:
500 1 80 20 m c Q Q P t t 60 s. t P P 500 Δθ Δ Δ Δ Resposta da questão 19: [C]Da relação entre essas duas escalas:
C K C T T 273313 273 T 40 C. Resposta da questão 20: [D] Fazendo a conversão: C F C C C 32 104 32 72 40 °C. 5 9 5 9 5 9 θ θ θ θ θ
