Hidrostática
1) Um corpo de massa 600 gramas ocupa volume de 200 cm³. Calcule a densidade desse corpo em g/cm³, kg/L e kg/m³. 2) Complete as equivalências entre as unidades:
a) 1 g/cm³ =…..kg/m³ = ………kg/L b) 1 kg/m3 = ...g/cm3 = …….kg/L
3) Sabendo que a massa específica do alumínio é 2,7 g/cm³, calcule: a) a massa de um corpo maciço de alumínio cujo volume é 30 cm3; b) o volume de um corpo maciço de alumínio cuja massa é 2,16 kg.
4)Uma pessoa comprime um percevejo contra uma mesa de madeira, exercendo uma força de 20 N. Sabendo que a ponta do percevejo tem área 0,10 mm2,calcule, em N/m2,a pressão exercida pela ponta do percevejo.
5) Um corpo de cobre tem a forma de uma casca esférica de raio interno R, = 4,00 cm e raio externo R2= 10,0 cm (a parte interna é oca). Calcule a densidade do corpo sabendo que a massa específica do cobre é 8,92 g/cm3.Dado: volume da esfera =
3 4
R³
6) Numa região em que g = 10 m/s²,um homem de massa 60 kg está de pé, usando sapatos, exercendo sobre os pontos de contato com o solo uma pressão média de 2,0 . 104 Pa. Calcule a área de contato entre os sapatos e o solo:
a) em m2 b) em cm2
7) Na figura abaixo representamos um recipiente contendo um líquido de densidade d = 2,4 . 103kg/m3. Sabendo que g = 10 m/s2, h = 3,0 m e que a pressão no ponto A é 1,2 . 105Pa, calcule a pressão no ponto B.
8) Numa região onde a pressão atmosférica é 1,0. 105N/m2e g = 10 m/s2, uma caixa cúbica de aresta 2,0 m encontra-se no fundo de um lago, estando a face superior da caixa a uma profundidade h = 40 m. Supondo a densidade da água igual a 1,0 .103 kg/m3, calcule:
a) a pressão na face superior da caixa;
b) a força exercida pela água na face superior da caixa.
9) Numa região em que g = 10 m/s2 e a pressão atmosférica é Patm= 1,0 .105Pa temos óleo e água em equilíbrio dentro de um recipiente, como mostra a figura. Sabendo que a densidade do óleo é 9,0. 102kg/m3 e a densidade da água é 1,0. 103kg/m3.calcule:
a) a pressão no ponto X; b) a pressão no ponto Y.
10) Num tubo em U estão em equilíbrio dois líquidos imiscíveis (água e mercúrio), como mostra a
figura. Sabendo que a densidade da água é 1,0g/cm³ e a densidade do mercúrio é 13,6 g/cm³,calcule o desnível h entre as superfícies livres dos dois líquidos.
11) No elevador hidráulico representado na figura, os êmbolos E1 e E2, de pesos desprezíveis, têm áreas respectivamente iguais a 80 cm2 e 800 cm2. Qual é a intensidade da força F necessária para sustentar um automóvel de peso P = 12000 N?
12) (U. E. Londrina-PR) Para medir a pressão p exercida por um gás, contido num recipiente, utilizou-se um manômetro de mercúrio, obtendo-se os valores indicados na figura abaixo.
A pressão atmosférica local medida por um barômetro indicava 750 mmHg. O valor de p, em mmHg, vale:
a) 150 b) 170 c) 750 d) 900 e) 940
13) Quando você bebe um líquido usando canudinho, por que o líquido sobe pelo canudo?
14) Um bloco de volume 2,0 . 10-3 m3 e densidade 3,0 . 103 kg/m3 está totalmente submerso na água, cuja densidade é 1,0 . 103kg/m3,e preso por um fio a um dinamômetro, como mostra a figura. Dado g = 10 m/s2,calcule:
a) a massa do bloco; b) o empuxo sobre o bloco;
c) a marcação do dinamômetro (peso aparente).
15) Na figura abaixo representamos um corpo esférico flutuando em um líquido de densidade 0,80
g/cm3 com 5 4
16) A densidade do aço é maior que a da água. No entanto, um navio cujo casco é de aço consegue flutuar na água. Como isso é possível?
Vestibular
1) (Fuvest-SP) Uma chapa de cobre de 2 m², utilizada em um coletor de energia solar, é pintada com tinta preta cuja massa específica, após a secagem, é 1,7 g/cm³. A espessura da camada é da ordem de 5 m (micrometro). Qual é a massa de tinta seca existente sobre a chapa?
2) (UF-RS) Um gás está contido em um recipiente cúbico, tendo cada face área igual a 2,0 m².As moléculas do gás bombardeiam continuamente as faces do recipiente exercendo sobre elas uma pressão média de 5,0 .10³ Pa. Qual o módulo da força média exercida pelo gás sobre cada face?
a) 1,0.104N b) 7,5. 103N c) 5,0.103N d) 2,5.103N e) 1,0.103N
3) (U. F.Uberaba-MG) Considere os recipientes A, B e C da figura, cujas áreas das paredes do fundo são iguais. Os recipientes contêm o mesmo líquido homogêneo em equilíbrio, sendo que em todos eles o nível livre do líquido atinge a altura h. Em relação às pressões PA, PB e Pc exercidas pelo líquido nas paredes do fundo dos recipientes A, B e C, respectivamente, é correto que:
a) PA> PB> Pc b) PA< PB< Pc c) PA= PB= Pc d) PA= PB> Pc e) PA< PB= Pc
4) (UF-PR) Em um manômetro de tubo aberto, a diferença de alturas entre as colunas de mercúrio é 38 cm. Sendo a experiência realizada ao nível do mar, pode-se afirmar que a pressão do gás é:
a) 0,50 atm b) 1,0 atm c) 1,5 atm d) 1,9 atm e) 3,8 atm
5) (U. E. Londrina-PR) Na prensa hidráulica representada abaixo, os diâmetros dos êmbolos são d1 e d2,tais que d1 = 2 d2.
A relação
2 1
F F
entre as intensidades das forças exercidas nos dois êmbolos, quando situados no mesmo nível, vale:
a) 4 b) 2 c) 1 d) 2 1 e) 4 1
6) (UF-CE) Um mergulhador pode suportar uma pressão máxima de 10 vezes a pressão atmosférica Po, tomando g = 10 m/s² e Po= 1,0 .105 N/m2, calcule a que profundidade máxima, em metros, pode o mergulhador descer abaixo da superfície de um lago, onde a densidade da água é 1,0. 103kglm3.
ENEM
7)
Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de
álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela.
Densidade (g/L) 1000 800 Substância Água Álcool
Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool
hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto, mediu a densidade de cada uma,
obtendo:
Posto I II III IV V
Densidade do combustível (g/L)
822 820 815 808 805
A partir desses dados, o técnico pôde concluir que estavam com o combustível adequado somente os postos: a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) IV e V.
8)A adaptação dos integrantes da seleção brasileira de futebol à altitude de La Paz foi muito comentada em 1995, por ocasião de um torneio, como pode ser lido no texto abaixo:
A seleção brasileira embarcará hoje para La Paz, capital da Bolívia, situada a 3700 metros de altitude, onde disputará o torneio Interamérica. A adaptação deverá ocorrer em um prazo de 10 dias, aproximadamente. O organismo humano, em altitudes elevadas, necessita desse tempo para se adaptar, evitando-se, assim, risco de um colapso circulatório.
(Adaptado da revista Placar, edição fev. 1995.)
A adaptação da equipe foi necessária principalmente porque a atmosfera de La Paz, quando comparada à das cidades brasileiras, apresenta:
a) menor pressão e menor concentração de oxigênio. b) maior pressão e maior quantidade de oxigênio. c) maior pressão e maior concentração de gás carbônico. d) menor pressão e maior temperatura.
e) maior pressão e menor temperatura.
Calor e Temperatura
1) Assinale a alternativa que define corretamente calor. a) Trata-se de um sinônimo de temperatura em um sistema. b) É uma forma de energia contida nos sistemas.
c) É uma energia em trânsito, de um sistema a outro, devido à diferença de temperatura entre eles. d) É uma forma de energia superabundante nos corpos quentes.
e) É uma forma de energia em trânsito, do corpo mais frio para o corpo mais quente. 2) Quando podemos dizer que dois corpos estão em equilíbrio térmico?
3) Faça as seguintes transformações:
a) 30°C para °F b) 100°F para °C
c) 0°F para °C d) -30°F para K
4)Há uma temperatura que tem o mesmo valor nas escalas Celsius e Fahrenheit. Qual é essa temperatura?
5) Quando um termômetro graduado na escala Celsius sofrer uma variação de 40 graus em sua temperatura, qual será a correspondente variação de temperatura para um termômetro graduado na escala Fahrenheit?
6)O gráfico abaixo relaciona a temperatura e a altura da coluna líquida de um termômetro.
a) Escreva a equação que relaciona e h.
b) Qual é a temperatura correspondente a uma altura de 24 cm?
7) Certa vez um jornal publicou a seguinte notícia: "Ontem os termômetros registraram a temperatura mais quente dos últimos dez anos." Nessa frase há um erro conceitual. Qual?
8) Uma barra de cobre, cujo coeficiente de dilatação linear é 17x10-6°C-1,tem comprimento de 200,0 cm à temperatura de 50°C. Calcule o comprimento dessa barra à temperatura de 450°C.
9) A figura representa a variação do comprimento de uma determinada barra homogênea. Determine valor do coeficiente de dilatação linear do material de que é constituída a barra.
10) Na figura está representada uma lâmina bimetálica. O coeficiente de dilatação do metal da parte superior (1) é o dobro do coeficiente do metal da parte inferior (2). À temperatura ambiente, a lâmina é horizontal. Se a temperatura for aumentada 150°C, a lâmina:
a) continuará horizontal. b) curvará para baixo. c) curvará para cima. d) curvará para a direita. e) curvará para a esquerda.
11) Duas barras, uma de aço e outra de zinco, apresentam, respectivamente, comprimentos de 220,4 cm e 220,0 cm a 20°C. Sabe-se que os coeficientes de dilatação linear do aço e do zinco são, respectivamente, 12 x10-6°C-1 e 27x10-6°C-1 A que temperatura essas barras terão o mesmo comprimento?
12) Uma chapa quadrada tem lado de 80 cm a 20°C. Sabendo que o material de que é feita a chapa tem coeficiente de dilatação linear 1,5 x 10-5°C-1 calcule:
a) o coeficiente de dilatação superficial da chapa; b) a área da chapa a 60°C.
13) Um corpo tem forma de cubo, cuja aresta mede 10 cm a 30°C. O material de que é feito o corpo tem coeficiente de dilatação linear 12 x 10-6°C-1. Calcule:
a) o coeficiente de dilatação volumétrica do corpo; b) o volume do corpo a 50°C.
14) Um recipiente de vidro cujo volume interno é 1600 cm³ está cheio de mercúrio, à temperatura de 20°C. Os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio são, respectivamente, Yv= 2,7 x 10-5°C-1 e YM= 1,8 x 10 -5°C-1. Se o conjunto for aquecido à temperatura de 120°C, qual é o volume do mercúrio que transborda?
15) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de 2 °C e na pressão normal;quando é aquecido, sofre uma variação de temperatura de 3°C. Pode-se afirmar que, nesse caso, o volume de água:
a) diminui e após aumenta. b) aumenta e após diminui.
c) diminui. d) aumenta.
e) permanece constante.
16) Um menino encheu de água uma garrafa de vidro e a seguir colocou-a no congelador. Depois de algum tempo a garrafa estourou. Por quê?
17) Um bloco de vidro de massa m = 300 gramas está inicialmente à temperatura Ti = 25°C. Sabendo que o calor específico do vidro é c = 0,20 cal/g°C, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco até Tf = 40°C.
18) Ao receber a quantidade de calor Q =600cal, um corpo de massa 50 gramas tem sua temperatura aumentada em 20°C. Qual é a capacidade térmica do corpo? E o calor especifico?
19)Um corpo de capacidade térmica C = 25 J/ºC está inicialmente à temperatura de 30°C. Se esse corpo receber uma quantidade de calor Q = 200 J, qual será a sua temperatura final? (Suponha que não haja mudança de estado de agregação.)
20) Um corpo de capacidade térmica C = 150 cal/ºC está inicialmente à temperatura de 60°C. Se esse corpo perder uma quantidade de calor de 1200 cal, qual será sua temperatura final? (Suponha que não haja mudança de estado.)
21) O gráfico abaixo nos mostra a variação da temperatura de um corpo em função do tempo. Sabendo que esse corpo está perdendo calor à razão de 10 cal/s, calcule:
a) a quantidade de calor perdida pelo corpo em 1 minuto; b) a capacidade térmica do corpo.
22) Um bloco de alumínio tem massa 500 g. Sabendo que o calor específico do alumínio é 0,22 cal/gºC, calcule a capacidade térmica desse bloco.
23) Um objeto é feito de duas partes: uma parte de alumínio, cuja massa é 1000 gramas, e uma parte de ferro, cuja massa é 600 gramas. Sabendo que os calores específicos do alumínio e do ferro são, respectivamente, cAl = 0,22 cal/gºC e cFe = 0,11 cal/gºC, calcule a capacidade térmica desse objeto.
24) Um bloco de cobre tem massa 2000 gramas e temperatura inicial 25°C. Sabendo que o calor específico do cobre é 0,093 cal/gºC, calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do bloco para 65°C.
25) Um recipiente contém 3,0 kg de água inicialmente à temperatura de 60°C. Depois de algum tempo a temperatura da água diminui para 40 ºC. Sabendo que o calor específico da água é 1,0 cal/g°C,qual é a quantidade de calor perdida pela água nesse intervalo de tempo?
26) Uma fonte de potência P = 200 W é utilizada para aquecer um corpo feito de um único material. O gráfico abaixo nos dá a temperatura do corpo em função do tempo. Sabendo que a massa do corpo é m = 2,0 kg e adotando 1 cal = 4,0 J, calcule o calor específico do material de que é feito o corpo.
27) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 660 gramas de água a 20°C. Jogando dentro do calorímetro uma bola de alumínio de massa 300 gramas à temperatura de 240°C, qual será a temperatura do conjunto no equilíbrio térmico?
São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor específico do alumínio = 0,22 cal/gºC.
28) Um calorímetro de capacidade térmica 100 cal/ºC contém 500 gramas de água à temperatura de 30°C. Um corpo de cobre cuja massa é 200 gramas e cuja temperatura é 300°C é jogado dentro do calorímetro. Calcule a temperatura de equilíbrio. São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC; calor específico do cobre = 0,093 cal/gºC.
29) Em um calorímetro cuja capacidade térmica é 50 cal/ºC há 400 gramas de água à temperatura de 10°C. Um objeto metálico de massa 150 gramas e temperatura 50 °c é lançado dentro do calorímetro. Sabendo que a temperatura final da mistura é 30°C, calcule o calor específico do metal. (O calor específico da água é 1,0 cal/gºC.)
30) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível há 330 gramas de água a 25°C. Uma pequena esfera de alumínio de massa 100 gramas é jogada dentro do calorímetro. Sabendo que a temperatura de equilíbrio é 27°C, calcule a temperatura da esfera de alumínio no momento em que foi lançada no calorímetro. São dados: calor específico da água = 1,0 cal/gºC;calor específico do alumínio = 0,22 cal/gºC.
31) Uma dona de casa em uma cidade litorânea, para seguir a receita de um bolo, precisa de uma xícara de água a 50°C. Infelizmente, embora a cozinha seja bem aparelhada, ela não tem termômetro. Como pode a dona de casa resolver o problema? (Você pode propor qualquer procedimento correto, desde que não envolva termômetro.)
32) O ponto de fusão do chumbo é 327°C e seu calor de fusão é 5,9 cal/g. Se tivermos um bloco de chumbo de massa 100 g a 327°C, qual será a quantidade de calor necessária para fundir esse bloco?
31)Consideremos um cubo de gelo de massa 400 gramas à temperatura de -15ºC. Calcule a quantidade de calor necessária para transformar esse gelo em vapor d'água a 150°C. São dados: calor específico do gelo = 0,50 cal/g °C; calor específico da água líquida = 1,00 cal/g °C; calor específico do vapor d'água = 0,48 cal/g °C; calor de fusão do gelo = 80 cal/g; calor de vaporização da água = 540 cal/g.
33) No diagrama representamos a temperatura de um corpo de massa 100 g (feito de um único material) em função da quantidade de calor recebido. Inicialmente o corpo está no estado sólido à temperatura de 20°C. Determine:
a) as temperaturas de fusão e ebulição desse material; b) os calores de fusão e vaporização desse material;
c) os calores específicos desse material nos estados sólido, líquido e de vapor.
34) Em um calorímetro de capacidade térmica desprezível, há 500 gramas de água a 60°C. Se colocarmos dentro dele 200 gramas de gelo a O°C, qual será a temperatura de equilíbrio? São dados: calor específico da água líquida = 1,0 cal/g °C; calor de fusão do gelo = 80 cal/g.
35) Sob pressão normal, pode-se atravessar um bloco de gelo a uma temperatura um pouco inferior a O°C, usando-se um arame com dois corpos "pesados" presos nas extremidades, como indica a figura. A explicação para isso é que:
a) a pressão exercida pelo arame sobre o gelo abaixa seu ponto de ebulição. b) o gelo já cortado pelo arame, devido à baixa temperatura, funde-se novamente.
c) a pressão exercida pelo arame sobre o gelo aumenta seu ponto de fusão, mantendo a barra sempre sólida.
d) o arame estando naturalmente mais aquecido funde o gelo; esse calor, uma vez perdido para a atmosfera, deixa a barra novamente sólida.
e) a pressão exercida pelo arame abaixa o ponto de fusão do gelo que se funde. O arame penetra no bloco e com o "alívio da pressão" o bloco se solidifica novamente
36) No verão usamos aparelhos de ar condicionado para refrigerar o ambiente. Onde ele deve ser instalado: na parte superior ou inferior da parede?(Explique)
37) Ao contato da mão e à temperatura ambiente de 25°C, o mármore parece mais frio que a madeira porque: a) a madeira está sempre acima da temperatura ambiente.
b) o mármore não alcança a temperatura ambiente.
c) o calor da mão se escoa rapidamente para o mármore, em virtude da grande condutibilidade térmica desse material. d) a madeira possui mais condutibilidade térmica do que o mármore.
e) a capacidade térmica do mármore tem valores muito diferentes para pequenas variações de temperatura. 38)Por que a serragem é melhor isolante que a madeira?
39) Em dias frios os pássaros eriçam suas penas e com isso conseguem perder menor calor para o ambiente. Por quê? 40) Num planeta completamente desprovido de fluidos, apenas pode ocorrer propagação de calor por:
a) convecção e condução b) convecção e irradiação c) condução e irradiação
d) irradiação. e) convecção
41) Nas praias notamos que, em geral, durante o dia o vento vem do mar para a praia e à noite o vento vai da praia para o mar. Por quê?
Vestibular
1) (Fatec-SP) Um termômetro de mercúrio foi calibrado de tal modo que a temperatura de 0 °C correspondesse a 4 cm de altura da coluna de mercúrio; a temperatura de 100°C correspondesse a 8 cm de altura da coluna de mercúrio. A função termométrica que relaciona a temperatura (em ºC) e a altura h (em cm) é:
a) = 25h - 4 d) = 25 (h - 4) b) = 100 (h - 4) e) = 4 (25 - h) c) = 25 (h - 1)
2) (Vunesp-SP) Uma barra de latão de 1,0 m sofre um acréscimo de comprimento de 1,0 mm quando sua temperatura se eleva de 50°C. A partir desses dados, pode-se concluir que o coeficiente de dilatação linear do latão, em °C-I, é de: a) 8,0. 10-5 b) 6,0. 10-5 c) 4,0. 10-5 d) 2,0. 10-5 e) 1,0. 10-5
3)(Unifor-CE) O gráfico representa a variação dos comprimentos, em função da temperatura, de duas barras metálicas Me N. Podemos afirmar que:
a) os coeficientes de dilatação das barras M e N são iguais. b) a barra M tem maior coeficiente de dilatação do que a barra N. c) o coeficiente de dilatação da barra M é menor do que o da barra N. d) as barras M e N têm sempre o mesmo comprimento. L
4) (UF-RS) O gráfico mostra o acréscimo relativo no comprimento de uma barra metálica uniforme, à medida que sua temperatura aumenta. O coeficiente de dilatação linear do metal é igual a:
a) 1,5. 104 °C-1 d) 1,5. 10-5 °C-1 b) 1,5.10-2 °C-1 e) 1,5 .10-7 °C-1 c) 1,5. 10-4°C-1
5) (UE-CE) A figura mostra uma pequena bola em repouso sobre uma barra horizontal, sustentada por dois fios de metais diferentes, (1) e (2), comprimentos desiguais, LI e L2 a 0°C, respectivamente. Sendo 1 e 2 os respectivos coeficientes de dilatação dos fios (1) e (2), qual das relações a seguir representa a condição para que a bola continue equilibrada sobre a barra, ao variar a temperatura?
a) 1 = 2 b) 1 . L1 = 2 L2 c) 1 . L2 = 2 L1 d) L2 L1 = 2 1
6)(UF-PR) Para aquecer 500 g de certa substância de 20°C a 70°C, foram necessárias 4000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico dessa substância são, respectivamente:
a) 8 cal/ºC e 0,08 cal/gºC b) 80 cal/ºC e 0,16 cal/gºC c) 90 cal/ºC e 0,09 cal/ºC d) 95 cal/ºC e 0,15 cal/gºC e) 120 cal/ºC e 0,12 cal/gºC
7) (Fuvest-SP) O gráfico representa a variação da temperatura de um corpo sólido, em função do tempo, ao ser aquecido por uma fonte que libera energia à razão de 150 cal/min. Como a massa do corpo é de 100 g, o seu calor específico, em cal/gºC,será de:
a) 0,75 b) 3,75 c) 7,50 d) 0,80 e) 1,50
8) (Fuvest-SP) Um aquecedor de água, que utiliza energia solar, absorve num dia ensolarado uma potência de 2 000 W. Para aquecer 100 litros de água, de 15°C a 40°C, nesse aquecedor, desprezando-se as perdas, serão necessários aproximadamente:
a) 10 minutos. b) 20 minutos c) 40 minutos. d) 80 minutos e) 160minutos.
Dado: calor específico da água = 4J .g-1 .oC-1.
9) (Efoa-MG) Um corpo de alumínio com massa de 10 g e temperatura de 80°C é submerso em água, com massa de 10 g e temperatura de 20°C. Considere só as trocas de calor entre o alumínio e a água; a temperatura de equilíbrio térmico é de:
a) 50 °C b) 30°C c) 40 °C d) 60°C e) 70 °C Dado:calor específico do alumínio:c = 0,20 cal/gOC.
10) (PUC-RJ) Quando misturamos 100 g de gelo a O°C com 900 g de água a 20°C em um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, a temperatura final de equilíbrio é igual a:
a) 4°C b) 10°C c) 14°C d) 15°C e) 20°C
Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g; calor específico da água = 1,0 cal/gºC.
11) (UF-PB) Misturam-se 60 gramas de água a 20°C com 80 g de gelo a 0ºC. Supondo que só há trocas de calor entre a água e o gelo, calcule a temperatura final do líquido. Dados: calor de fusão do gelo = 80 cal/g;calor específico da água = 1,0 cal/g . ºC
12) (Acafe-Se) Em Camboriú, a pressão atmosférica equivale a 76 cmHg e a água ferve a 100°C. Em relação a Camboriú, no Pico da Neblina, ponto culminante do Brasil, a pressão atmosférica e o ponto de ebulição da água são, respectivamente:
a) menor e menor. b) maior e maior c) maior e menor. d) menor e maior. . e) igual e igual.
13) (Fuvest-SP) Têm-se dois corpos, com a mesma quantidade de água, um aluminizado A e outro negro N, que ficam expostos ao Sol durante uma hora. Sendo inicialmente as temperaturas iguais, é mais provável que ocorra o seguinte: a) Ao fim de uma hora não se pode dizer qual temperatura é maior.
b) As temperaturas são sempre iguais em qualquer instante. c) Após uma hora a temperatura N é maior que a de A.
d) De início, a temperatura de A decresce (devido à reflexão) e a de N aumenta. e) As temperaturas de N e de A decrescem (devido à evaporação) e depois crescem.
14)(FCMSC-SP) Os iglus, embora feitos de gelo, possibilitam aos esquimós residir neles porque: a) o calor específico do gelo é maior que o da água.
b) o calor específico do gelo é extraordinariamente pequeno, comparado ao da água. c) a capacidade térmica do gelo é muito grande.
d) o gelo não é um bom condutor de calor. e) a temperatura externa é igual à interna.
15) (F. M. ABC-SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começa a enfrentar, o chamado "efeito estufa". Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico presente na atmosfera, provocado pelos poluentes, pelos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que:
a) a atmosfera é transparente à 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 refletor para a energia radiante e como meio absorvente para a energia térmica. ENEM
1) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, são mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo período de tempo. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-se a sensação de que a lata está mais fria que a garrafa. É correto afirmar que:
a) a lata está realmente mais fria, pois a capacidade calorífica da garrafa é maior que a da lata.
c) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, possuem a mesma condutividade térmica, e a sensação deve-se à diferença nos calores específicos.
d) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
e) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e a sensação é devida ao fato de a condutividade térmica do vidro ser maior que a do alumínio.
2) Ainda hoje, é muito comum as pessoas utilizarem vasilhames de barro (moringas ou potes de cerâmica não esmaltada) para conservar água a uma temperatura menor do que a do ambiente. Isso ocorre porque:
a) o barro isola a água do ambiente, mantendo-a sempre a uma temperatura menor que a dele, como se fosse isopor. b) o barro tem poder de "gelar" a água pela sua composição química. Na reação, a água perde calor.
c) o barro é poroso, permitindo que a água passe através dele. Parte dessa água evapora, tomando calor da moringa e do restante da água, que são assim resfriadas.
d) o barro é poroso, permitindo que a água se deposite na parte de fora da moringa. A água de fora sempre está a uma temperatura maior que a de dentro.
e) a moringa é uma espécie de geladeira natural, liberando substâncias higroscópicas que diminuem naturalmente a temperatura da água.
3)
A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de
vapor da água em função da temperatura:
Altitude (km) 0 1 2 4 6 8 10
Pressão atmosférica (mmHg)
760 600 480 300 170 120 100
Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a
partir do momento em que a sua pressão de vapor se
iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta,
considerando a tabela, o gráfico e os dados
apresentados sobre as seguintes cidades:
Natal (RN) nível do mar Campos do Jordão
(SP)
altitude 1628 m Pico da Neblina (AM) altitude 3014 m
A temperatura de ebulição será: a) maior em Campos do Jordão.
b) menor em Natal.c) menor no Pico da Neblina. d) igual em Campos do Jordão e Natal.
e) não dependerá da altitude.
4) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos:
I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.
II.Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro. III. Se a gasolina fosse vendida por quilograma em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido. Dessas considerações, somente:
a) I é correta. b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) II e III são corretas. 5) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão.Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma
válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fases da água são apresentados abaixo:
A vantagem do uso da panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isso se deve: a) à pressão no seu interior,que é igual à pressão externa.
b) à temperatura de seu interior,que está acima da temperatura de ebulição da água no local. c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.
d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula. e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.
6) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento:
a) será maior,porque a panela"esfria". b) será menor, pois diminui a perda de água. c) será maior, pois a pressão diminui. d) será maior, pois a evaporação diminui.
e) não será alterado, pois a temperatura não varia.
7) A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do consumo de energia elétrica numa residência típica.
Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, podem ser tomados alguns cuidados operacionais:
I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a circulação do ar frio para baixo e do quente para cima.
II.Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa de gelo aumente a troca de calor no congelador.
III.Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e a poeira que nele se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente.
Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas:
a) a operação I. b) a operação II. c) as operações I e II. d) as operações I e III. e) as operações IIe III. 8) O resultado da conversão direta de energia solar é uma das várias formas de energia alternativa de que se dispõe. O aquecimento solar é obtido por uma placa escura coberta por vidro, pela qual passa um tubo contendo água. A água circula, conforme mostra o esquema abaixo:
São feitas as seguintes afirmações quanto aos materiais utilizados no aquecedor solar: I. O reservatório de água quente deve ser metálico para conduzir melhor o calor.
II.A cobertura de vidro tem como função reter melhor o calor, de forma semelhante ao que ocorre em uma estufa. III.A placa utilizada é escura para absorver melhor a energia radiante do Sol, aquecendo a água com maior eficiência.
Dentre as afirmações acima, pode-se dizer que apenas está(ão) correta(s): a) I b) I e II c) II d) I e III e) II e III
9) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente,o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar). À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia
Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:
a) O ar que está sobre a água se aquece mais;ao subir, deixa uma área de baixa pressão,causando um deslocamento de ar do continente para o mar.
b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.
c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.
d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental.
e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
Gases
1)Determinada quantidade de gás ideal ocupa volume de 12 litros à pressão de 1,5 atm. Se o gás sofrer uma expansão isotérmica, passando a ocupar um volume de 18 litros, qual será sua nova pressão?
2) Na figura ao lado representamos a isoterma correspondente à transformação de um gás ideal. Determine os valores dos volumes VI e V2
3) Um cilindro, de raio interno R e contendo ar, é provido de um pistão de massa m que pode
deslizar livremente. O sistema está inicialmente em equilíbrio à temperatura de 300 K e a altura h vale 9,0 x 10-2 m. Se o ar for aquecido até atingir um novo estado de equilíbrio à temperatura de 400 K, o novo valor de h será .... metros: a) 39,5 x 10-2 b) 12,0 x 10-2 c) 7,00 x 10-2
d) 4,00 x 10-2 e) 1,58 x 10-2
4) Determinada massa de gás ideal ocupa um volume de 60 litros sob pressão de 2,0 atm, à temperatura de 77 ºC. Se a temperatura do gás for aumentada mantendo-se a pressão constante, qual será a temperatura do gás quando o volume for 240 litros?
5) Certa massa de gás ideal está inicialmente à temperatura de 400 K e pressão de 4,0 atm. Mantendo-se o volume constante, a temperatura é reduzida para 320 K. Qual será o novo valor da pressão?
6) Sob pressão de 6,0 atm, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 400 litros à temperatura de 300 K. O gás é então aquecido de modo que sua temperatura passa para 500 K e sua pressão para 8,0 atm. Qual será o novo volume do gás? 7) Consideremos uma amostra de CO2 cuja massa é m = 88 gramas. Calcule o número de mols de moléculas da amostra sabendo que:
massa molar do carbono = Me = 12 gramas/mol massa molar do oxigênio = Mo = 16 gramas/mol
8) Um gás ideal passou do estado A para o estado B, como mostra a figura ao lado. Sabendo que 1 atm =105 N/m², calculemos o trabalho realizado pelo gás nessa transformação.
9) Um gás é comprimido por um agente externo, ao mesmo tempo que recebe um calor de 400 J de uma chama. Sabendo que o trabalho do agente externo foi 700 J, vamos calcular a variação da energia interna do gás.
10) Sob pressão constante de 2,0 x105Pa, certa quantidade de gás ideal se expande, passando do volume V
1 = 4,0 m3 para V2 = 7,0 m3. Calcule o trabalho realizado pelo gás nessa transformação.
11) Determinada quantidade de gás ideal é comprimida por um agente externo ao mesmo tempo que recebe uma quantidade de calor de 700 J. Sabendo que a variação da energia interna foi +900 J, calcule o trabalho realizado pelo gás. 12) Na figura abaixo vemos o gráfico p x V para certa quantidade de gás que sofre uma
transformação isotérmica à temperatura de 500 K. Qual é a pressão do gás no estado B? 13) Dentro de um cilindro munido de êmbolo móvel há determinada quantidade de gás ideal. Inicialmente o gás ocupa volume VA = 200 litros e está à temperatura TA= 500 K e sob pressão p = 2,0 x 105Pa. Mantendo-se a pressão constante, o gás recebe uma quantidade de calor Q = 6,0 x 104 J, expandindo-se e passando a ocupar volume VB = 320 L.
a) Calcule o trabalho realizado pelo gás nessa transformação. b) Calcule a variação da energia interna do gás nessa transformação.
14) Uma quantidade de calor Q = 400 J é fornecida a um gás ideal que está em um recipiente fechado, que não sofre variação de volume. Calcule:
a) o trabalho realizado pelo gás; b) a variação da energia interna do gás.
15) Um gás ideal executa o ciclo ABCDA indicado na figura. Para esse ciclo, calcule o trabalho realizado pelo gás nas transformações:
a) AB b) BC c)CD
d) DA e) ABCDA
b) a quantidade de calor trocada pelo gás na transformação ABCDA c) a variação de energia interna sofrida pelo gás na transformação ABCDA
16) (E. Naval-RJ) A variação da energia interna, em joules, de um sistema constituído
por um gás ideal que, ao passar do estado inicial para o estado final, recebe um trabalho de 150 J e absorve uma quantidade de calor de 320 J é igual a:
a) -170 b) 150 c) 170 d) 320 e) 470
Óptica
1) Num dia ensolarado, um menino e um poste projetam sombras de tamanhos 2,00 m e 5,00 m, respectivamente.Calcule a altura do poste sabendo que a altura do menino é 1,60m.
2) Num determinado instante, o Sol, a Terra e a Lua estão nas posições indicadas na figura abaixo. São também assinaladas as posições dos observadores A, B e C.
a) Qual dos observadores está na região da sombra? b) Qual dos observadores está na região da penumbra? c) Que tipo de eclipse ocorre para o observador A? d) Que tipo de eclipse ocorre para o observador B? e) Que tipo de eclipse ocorre para o observador C?
3) Um lápis de comprimento 16,0 cm é colocado em frente a uma câmara escura de orifício, como mostra a figura. Calcule a altura h da imagem formada no fundo da câmara.
4) (Faap-SP) Um quadro, coberto com uma placa de vidro plano, não pode ser visto tão nitidamente quanto outro não coberto, porque o vidro:
a) é opaco. b) é transparente. c) não reflete a luz.
d) reflete parte da luz. e) é uma fonte luminosa.
5) Três esferas, X, Y e Z, quando iluminadas com luz branca, apresentam as cores branca, verde e azul, respectivamente. Que cor essas esferas apresentam quando observadas através de um filtro que só permite a passagem da luz azul?
6) Uma camisa listrada tem listras brancas e azuis (puras). Em uma sala fechada, uma lâmpada emite luz vermelha pura. Quais seriam as cores das listras nessa sala?
7) Um raio de luz incide em um espelho plano formando ângulo de 25°, como mostra a figura. Calcule:
a) o ângulo de incidência; b) o ângulo de reflexão;
c) o ângulo a formado entre o raio refletido e o espelho; d) o ângulo entre os dois raios (refletido e incidente).
8) Um raio de luz passa por um ponto A, reflete-se em um espelho E e passa por um ponto B, como indica a figura abaixo. Calcule:
a) a distância x;
b) o valor aproximado do ângulo formado entre o raio incidente e o espelho.
9) Na figura abaixo representamos uma fonte de luz F, um espelho E e cinco observadores situados nas posições A, B, C,
10) Em uma das paredes de uma sala há um relógio de ponteiros no qual, em vez de números, há pequenos traços. Na parede oposta àquela onde está o relógio existe um espelho plano. A figura abaixo mostra a imagem do relógio nesse espelho. Observe a imagem e diga: que horas são?
11) Na figura abaixo representamos um espelho E, o olho O de um observador e os objetos A, B, C e D. Quais são os pontos cujas imagens podem ser vistas pelo observador?
12) Em cada figura a seguir temos um objeto AB diante de um espelho esférico de foco F. Determine as imagens.
13)(UF-RN)Um objeto real está a 60 cm de um espelho esférico côncavo. A imagem desse objeto é real, invertida e se localiza na mesma posição do objeto. A distância focal do espelho, em cm, é:
a) 10 b)12 c) 15 d)30 e) 60
14) (UF-CE)Uma árvore de natal está enfeitada com algumas bolas de superfície externa refletora.Uma criança aproxima e afasta de uma das bolas um pirulito disposto verticalmente. A respeito da imagem formada, podemos afirmar:
a) pode ser real ou virtual,dependendo da posição do pirulito.
b) é virtual,direita e reduzida, qualquer que seja a posição do pirulito. c) é real, invertida e aumentada, qualquer que seja a posição do pirulito. d) é virtual, invertida e aumentada, qualquer que seja a posição do pirulito.
e) é real, direita e reduzida, qualquer que seja a posição do pirulito.
15) (Vunesp-SP) Um pequeno prego se encontra diante de um espelho côncavo, perpendicularmente ao eixo óptico principal, entre o foco e o espelho. A imagem do prego será:
a) real, invertida e menor que o objeto. b) virtual,invertida e menor que o objeto. c) real, direita e menor que o objeto. d) virtual,direita e maior que o objeto. e) real, invertida e maior que o objeto.
16) Em cada caso a seguir são dadas as características da imagem de um objeto real colocado em frente a um espelho esférico. Em cada caso, diga se o espelho é convexo ou côncavo.
a) Imagem real.
b) Imagem virtual e maior do que o objeto. c) Imagem virtual e menor do que o objeto.
17) Um objeto de altura o = 6 cm está sobre o eixo principal de um espelho esférico convexo e a 36 cm do vértice. Sabendo que o raio de curvatura do espelho mede 24 cm, determine as características da imagem. São dados:o = 6 cm; p = 36cm; R = 24 cm.
18) (Fuvest-SP) A imagem de um objeto forma-se a 40 cm de um espelho côncavo com distância focal de 30 cm. A imagem formada situa-se sobre o eixo principal do espelho, é real, invertida e tem 3 cm de altura.
a) Determine a posição do objeto. b) Determine a altura do objeto.
c) Construa o esquema referente à questão, representando objeto, imagem, espelho e raios utilizados e indicando as distâncias envolvidas.
19) (FEI-SP) Deseja-se projetar uma imagem de um objeto real sobre uma tela, usando um espelho esférico que dista 6,0 m dela. A distância do objeto ao espelho deve ser igual a 25 em. A altura do objeto é de 2,0 em. Determine:
a) o tipo do espelho e sua distância focal;
b) o tamanho da imagem e se ela será direita ou invertida.
20) (F.M. Vassouras-RJ) Uma pessoa, estando a 20 em de um espelho esférico côncavo, observa a imagem do seu próprio rosto refletido no espelho. A imagem é uma vez e meia maior do que o rosto da pessoa. Nesta situação, quanto vale, aproximadamente, o raio de curvatura do espelho?
a) 12 em b) 30 em c) 40 em d) 60 em e) 120 em
21) Um objeto real, de altura 12 em, está a 18 em do vértice de um espelho convexo cujo raio de curvatura mede 18 em. Determine:
a) a distância focal do espelho; b) a posição da imagem; c) o tamanho da imagem.
22) Um objeto real é colocado diante de um espelho esférico que fornece uma imagem virtual desse objeto. A altura do objeto é o triplo da altura da imagem e esta encontra-se a 10 em do vértice do espelho.
a) A imagem é direita ou invertida? b) Qual a abscissa do objeto? c) Qual a distância focal do espelho? d) O espelho é côncavo ou convexo?
23) Sobre um anteparo, a 48 em de distância de um espelho esférico, é projetada a imagem de um objeto, ampliada duas vezes. Determine:
a) a posição do objeto;
24)
Na tabela abaixo temos as velocidades da luz em um tipo de vidro, para uma luz verde monocromática e
uma luz vermelha monocromática.Calcule:
Luz verde vermelha
Velocidade 1,970.108m/s 1,985.108 m/s a) o índice de refração do vidro para a luz verde; b) o índice de refração do vidro para a luz vermelha.
25) O índice de refração da água para a luz amarela do sódio é n = 1,33. Calcule a velocidade dessa luz na água.
26) Um raio de luz monocromática passa de um meio A para um meio 8, como mostra a figura. Os índices de refração dos meios A e B para essa luz são nA = 3.e nB = 2,5, respectivamente. Calcule:
a) o ângulo (X formado entre a normal e o raio refratado; b) a velocidade da luz em cada um dos dois meios.
27) (Vunesp-SP)A figura mostra a trajetória de um raio de luz que se dirige do ar para uma substância X. Sabendo que sen 48° = 0,74 e sen 30° = 0,50, o índice de refração da substância X em relação ao ar é:
a) 0,67 b) 0,90 c) 1,17 d) 1,34 e) 1,48
28) Na figura abaixo representamos uma bolinha B que está no fundo de um recipiente contendo água. Um observador, cujo olho está na posição O, vê a bolinha na posição B'. Trace o raio de luz que parte de B e atinge o olho do observador.
29) Um raio de luz monocromática, propagando-se inicialmente no ar, incide na água com ângulo de 50°, formando-se um raio refletido (x) e um raio refratado (y). Sabe-se que o índice de refração da água (para essa luz) é igual a 1,33. Consultando uma tabela trigonométrica ou utilizando uma calculadora eletrônica, determine os valores aproximados de:
a) ângulo formado entre o raio refratado e a normal;
b) desvio sofrido pelo raio incidente (i) ao passar para a água; c) ângulo entre o raio refletido e o raio refratado.
30) Em cada figura a seguir temos um objeto real o, colocado em frente a uma lente esférica delgada. Determine as imagens.
31) Em cada caso a seguir são dadas as características da imagem de um objeto real colocado em frente a uma lente esférica delgada. Em cada um deles, diga se a lente é convergente ou divergente.
a) Imagem virtual e menor do que o objeto. b) Imagem virtual e maior do que o objeto. c) Imagem direita e menor do que o objeto. d) Imagem direita e maior do que o objeto.
e) Imagem real. f) Imagem invertida.
32) (UF-PI) A figura representa um objeto y diante de uma lente delgada convergente cujos focos são F e F'. Pode-se afirmar que a imagem desse objeto será:
a) virtual, invertida, maior que y. b) virtual, invertida, menor que y. c) real, direita, menor que y. d) real, invertida, igual a y. e) real, direita, maior que y.
33) Um objeto real de altura 12 cm está colocado a 20 cm de uma lente divergente cuja distância focal tem módulo 10 cm.
a) Qual a distância da imagem à lente? b) A imagem é real ou virtual? c) A imagem é direita ou invertida? d) Calcule o tamanho da imagem.
34) (Vunesp-SP) Sobre o eixo de uma lente convergente, de distância focal 6,0 cm, encontra-se um objeto, afastado 30 cm da lente. Nessas condições, a distância da imagem à lente será:
a) 3,5 cm b) 4,5 cm c) 5,5 cm d) 6,5 cm e) 7,5 cm
35) (Cesupa-PA) Um objeto real de 6 cm de altura é colocado perpendicularmente ao eixo principal de uma lente divergente de distância focal igual a 150 cm. Se a imagem conjugada é direita e três vezes menor que o objeto, então a distância do objeto à lente, em centímetros, é:
a) 100 b) 200 c) 300 d) 400 e) 500
Vestibular
1) (Fuvest-SP) Através do espelho (plano) retrovisor, um motorista vê um caminhão que viaja atrás do
seu carro. Observando certa inscrição pintada no pára-choque do caminhão, o motorista vê a seguinte imagem: Pode-se concluir que a inscrição pintada naquele pára-choque é:
2) (UF-ES) Quando aproximamos um objeto de um espelho côncavo:
a) sua imagem real diminui e afasta-se do espelho. b) sua imagem real diminui e aproxima-se do espelho. c) sua imagem real aumenta e afasta-se do espelho. d) sua imagem real aumenta e aproxima-se do espelho. e) sua imagem real não se altera.
3) (Cesgranrio-RJ) Um objeto colocado muito além de C, centro de curvatura de um espelho esférico côncavo, é aproximado vagarosamente do mesmo. Estando o objeto colocado perpendicularmente ao eixo principal, a imagem do objeto conjugada por este espelho, antes de o objeto atingir o foco, é:
a) real, invertida e se aproxima do espelho. b) virtual, direita e se afasta do espelho. c) real, invertida e se afasta do espelho. d) virtual, invertida e se afasta do espelho. e) real, invertida, fixa num ponto qualquer.
4) (U. E. Londrina-PR) O esquema abaixo representa um espelho esférico côncavo de pequena abertura, seu eixo principal e os raios incidentes r1 e r2. Pelas indicações do esquema, a imagem de um objeto real apoiado sobre o eixo principal, formada pelo espelho, será virtual:
a) somente se o objeto estiver entre M e N. b) somente se o objeto estiver entre N e P. c) somente se o objeto estiver além de P. d) se o objeto estiver no ponto P.
e) qualquer que seja a posição do objeto.
5) (U. E. Londrina-PR) Um instrumento óptico conjuga, a um objeto real, uma imagem maior que ele. Este instrumento pode ser:
a) uma lente divergente. b) um espelho plano. c) um espelho convexo. d) uma lente convergente.
HIDROSTÁTICA A F P V m d P = d.g.h a f A F d1..h1= d2 . h2 E = dL.g.Vd TERMOLOGIA ºF = 1,8ºC + 32 K= ºC + 273
L = Lo . . t A = Ao . . t (onde =2) V = Vo . . t ( onde =3 Q = m . c. t t Q C C = m . c m Q L -[Qfor] = [ Q rec] -[ m . c. (Tf – Ti)] = m . c. (Tf – Ti)
GASES 2 2 1 1 T P TP 2 2 1 1 T V T V P1 . V1 = P2 . V2 2 2 . 2 1 1 . 1 T V P T V P P . V = n . R .T TERMODINÂMICA
= P ( Vf – Vi) Q =
+ U ÓPTICA V c n n1 . sin1 = n2 . sin2 1 2 sin 1 sin 2 1 n n V V Do Di f 1 1 1 Do Di O i A QUÍMICA
Mol
As questões de números 1 o 3 referem-se à substância cloro (Cl2),de larga utilização industrial no tratamento de águas e na obtenção de matérias-primas clorados.
1) O elemento químico cloro é formado por dois isótopos: cloro-35e cloro-37. Determine a mossa atômico de cada isótopo.
2) A ocorrência natural dos isótopos do cloro é 75% de cloro-35 e 25% de cloro-37. Indique os cálculos que permitem obter a massa atômica do elemento.
3) Nos cálculos químicos,o valor da massa atômica do elemento cloro é igualo 35,5 u. Em função disso, qual é o massa molecular da substância cloro?
4) A glicose, açúcar produzido na fotossíntese, possui fórmula C6H1206. Quantas moléculas H20, reunidas, teriam a mesma massa que uma molécula de glicose?
5) Determine a massa, em unidades u, dos íons NH4+, N03-, So2-4 e P03-4
6) Admita que um lápis tenha a massa de 5 g. Determine a massa de um mol de lápis e compare o resultado com a massa da Terra(6,0 x 1021 toneladas).
7) Determine o número de átomos de mercúrio em um termômetro que contenha 8,0 g desse metal.
8) Em alguns termômetros, o mercúrio é substituído por um líquido avermelhado, uma mistura de álcool com iodo, denominada álcool iodado. Determine a massa do álcool iodado que contém 0,5 mol de etanol (C2H60) e 0,02 mol de iodo(I2),
9) Determine o número de átomos em 4 mols de moléculas de ozônio, O3
10) Qual é a massa de ferro em um prego que contém 6,0 x 10²² átomos desse metal?
11) Determine a quantidade de mols existente em um litro de água líquida. (Dado: densidade da água líquida= 1,0g/mL) , 12) Quantas moléculas existem em 132g de gelo-seco (C02sólido)?
13) Sabendo que em 100g de ouro18 quilates há 75 g de ouro, quantos átomos desse metal haverá em uma jóia feita com 2 g de ouro18 quilates?(Massa atômica do ouro:200 u)
14) A barrilha (Na2C03)é utilizada no tratamento da água que abastece as comunidades. Sabendo que uma estação de tratamento utilizou 2,12 toneladas desse sal, determine:
a) a quantidade de mols correspondente;
b) o número de íons Na+ presente naquela massa.
15) O sulfato de alumínio,Al2(S04)3 também é utilizado no tratamento da água. Determine o número total de íons em 68,4 kg desse sal.
16) (UFAC)A massa molecular do composto Na2S04.3H20 é igual a:
(Dados:H= 1 u;O= 16u; Na= 23 u; S= 32 u)
17) (Vunesp-SP) Na Tabela Periódica atual, a massa atômica de cada elemento aparece como número não-inteiro porque: a) há imprecisão nos métodos experimentais empregados.
b) é a média aritmética das massas atômicas dos elementos superior e inferior da mesma família. c) é a média aritmética das massas atômicas dos elementos com igual número de prótons. d) é a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais do elemento.
e) é sempre múltipla da massa atômica do hidrogênio.
18) (Cesgranrio-RJ) Um frasco contém uma mistura de 16 g de oxigênio e 55 g de gás carbônico. O número total de moléculas dos dois gases no frasco é de:
(Dados:H = 1 g; O= 16g; Na = 23 g)
20) (PUCC-SP)O inseticida BHC tem fórmula C6H6Cl6. O número de átomos de cloro em 2,0 mol de moléculas do composto é igual a:
Fórmulas
1) Determine a porcentagem em massa de cada elemento na glicose, C6H12O6,
2) A análise de um material revelou1,2x1024átomos, de ferro e 3 mols de átomos de oxigênio. A porcentagem em massa de ferro nesse composto será igual a:
a) 90% b) 85% e) 70% d) 75% c) 80%
3) Sólido branco, viscoso, suficientemente flexível para ser trabalhado na produção de mancais e no recobrimento de fios elétricos e panelas, o teflon é um polímero de tetrafluoro-etileno, representado pela molécula orgânicaF2C = CF2. Qual será a porcentagem em massa do elemento químico flúor nessa molécula?
4) O propano, encontrado nos botijões a gás, apresenta 81,8% em massa de carbono, e a porcentagem restante é devida ao elemento hidrogênio. A fórmula mínima desse gás será:
5) No século XIX foi descoberto que tanto o benzeno, solvente de graxas, quanto o acetileno, usado atualmente em soldas, apresentavam a mesma fórmula centesimal:
C92,3% e H7,7%
Conhecendo esse fato e após realizar alguns cálculos, um estudante afirmou: I) Ambas as substâncias possuem a mesma fórmula mínima:CH
II)Ambas as substâncias devem possuir a mesma fórmula molecular.
III) O benzeno e o acetileno devem possuir propriedades químicas exatamente iguais. IV) 1,0 kg de qualquer uma das substâncias deve conter 923 g de carbono.
Estão corretas somente as afirmações:
a) I e IV. b) I e II. e) I e III. d) II e IV. c) III e IV.
6) A análise de um composto com 142 u de massa molecular revelou a seguinte composição: Fósforo 43,7% em massa, Oxigênio 56,3% em massa
Com base nessas informações, determine a fórmula molecular desse composto.
7) Um dos poluentes da atmosfera, emitido pelos motores dos carros, possui massa molecular igual a 46 u. Sabendo que a fórmula porcentual desse poluente é N=30,4%, O=69,6%, determine sua fórmula molecular.
8) O ácido oxálico tem fórmula mínima igual a CHO2 e massa molar igual a 90 g/mol. Qual é a fórmula molecular desse ácido? 9) Um composto de massa molecular igual a 266 u apresenta 34,59% de sódio, 23,30% de fósforo e 42,11 % de oxigênio. Qual é a fórmula molecular desse composto?
10) Um composto cuja massa molecular é 400 u possui 28% em massa de ferro. Qual é o número de átomos de ferro na fórmula do composto?
11) Um alceno, substância formada apenas por carbono e hidrogênio, possui 85,7% em massa de carbono. A análise dessa substância revelou que em 35 g de sua massa há 3,0 x 10²³moléculas. Com base nessas informações, qual é a fórmula molecular do alceno?
Gases
1) No lugar do mercúrio, um cientista usou um líquido X no barômetro de Torricelli e observou que a coluna adquiria a altura de 50 cm ao nível do mar. Se a experiência fosse feita no alto de uma montanha, a coluna do líquido X seria maior ou menor? Porquê? 2) O que ocorrerá com o volume de um balão comum de borracha, cheio de ar, se você colocá-lo na geladeira?Porquê?
3) Um cilindro com êmbolo móvel contém 100 mL de CO2 a 1,0 atm. Mantendo a temperatura constante, se quisermos que o volume diminua para 25 mL, teremos de aplicar uma pressão igual a:
a) 5 atm.b) 4 atm. c) 2 atm.d) 0,4 atm. e) 0,1 atm.
4) Um gás está preso em um cilindro com êmbolo móvel. Mantendo-se a temperatura constante, se a pressão P do gás passar para 3P, o volume V:
a) passará para 3
V
. b) passará para 3V. c) passará para V + 3. d) passará para V - 3. e) não sofrerá alteração. 5) Certa massa de gás neônio está encerrada em um cilindro com êmbolo móvel, ocupando um volume de 500 mL a 0,6 atm. Mantendo-se a temperatura constante, se a pressão passar para 1,8 atm, o volume:
a) sofrerá redução de 30%. b) passará para 1500 mL. c) passará a ser 33% do valor inicial. d) sofrerá expansão de 20%. e) não sofrerá alteração.
6) Sem alterar a massa e a temperatura de um gás, deseja-se que um sistema que ocupa 800 mL a 0,2 atm passe a ter uma pressão de 0,8 atm. Para isso, o volume do gás deverá ser reduzido para:
a) 600 mL. b) 400 mL. c) 300 mL. d) 200 mL. e) 100mL.
7) A figura mostra dois balões interligados por uma torneira. A interligação tem volume desprezível e no balão A a pressão vale 300 mmHg. Abrindo a torneira e mantendo a temperatura constante, qual será a pressão final do sistema?
8) Um cilindro com êmbolo móvel contém 600 cm³ de gás hélio a 27 ºC. Aquecendo o cilindro até 127 °C, sob pressão constante, qual será o novo volume ocupado pelo gás?
9) Para que temperatura Celsius deveremos esfriar 10,0 L de gás neônio,inicialmente a 27 °C, de modo que o volume seja reduzido para3,0 L, sob pressão constante?
10) No rótulo de um frasco há a seguinte inscrição: 'Pressão interna igual a 2,4 atm (27 °C). Não aqueça acima de 127 °C'. Qual a pressão máxima provável que o frasco pode suportar?
11) Quantos mols de gás hélio irão ocupar um cilindro de êmbolo móvel de 1,0 L, sob 0,82 atm e 27 °C de temperatura? 12) Em um air bag,a colisão do carro aciona um mecanismo que faz ocorrer a reação:
2NaN32Na(s)+ 3N2(gás)
Qual o volume ocupado por um airbag com 168 g de N2,sob pressão de 1246,4 mmHg e 27 °C de temperatura?(Dado:N = 14u) 13) Um balão foi preenchido com ar a 127 °C e 0,82 atm, ocupando um volume de 20 m³. Supondo que o ar funcione como um gás de massa molar igual a 29 g/mol, qual a massa de ar dentro do balão?
14) Considerando as condições normais de temperatura e pressão(CNTP), calcule a massa do gás hélio correspondente a 5,6 L.
(Dado:Massa molar do hélio= 4 g/mol)
15) Determine o volume molar de um gás ideal em condição ambiente (25 °C, 1 atm).
16) Foi solto um balão com 20 m³ de ar aquecido, sob pressão de 1,6 atm e temperatura igual a 127 ºC. Em certa altitude, a pressão interna do ar caiu para 1,4 atm e o volume foi reduzido para 16 m³. Com base nessas informações, qual a temperatura, em graus Celsius, do gás do balão naquela altitude?
17) Em um dia muito frio, uma pessoa inalou 450 mL de ar a 760 mmHg e -3 ºC. Qual o volume ocupado por essa massa de ar nos pulmões a 37 °C e 762 mmHg?
18) (UnB-DF)Um balão que contém gás oxigênio (02), mantido sob pressão constante, tem volume igual a l0 L, a 27°C. Se o volume for dobrado, podemos afirmar que:
a) a temperatura em °C dobra. b) a temperatura em K dobra. c) a temperatura em K diminui à metade. d) a temperatura em °C diminui à metade. e) a temperatura em K aumenta de 273 K.
19) (FCMSC-SP) Em um dia de inverno, à temperatura de 0 °C, colocou-se uma amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume constante. Transpondo essa amostra para um ambiente de 60ºC, que pressão ela apresentou?
20) (Unifor-CE) Um recipiente de 24,6 L contém 1,0 mol de nitrogênio exercendo a pressão de 1,5 atm. Nessas condições, a temperatura do gás vale, na escala Kelvin:
1) A queima completa de fuligem (carbono) produz gás carbônico. Calcule a massa de CO2 obtida na queima de 50 mols de fuligem, de acordo com a equação: C + O2 CO2.
2) A equação química N2+ 3H2 2NH3 caracteriza o método Haber, processo industrial de produção de amônia, matéria-prima da indústria de fertilizantes. Qual é a quantidade de mols de H2 necessária para produzir 1,7 kg de amônia?
3) A combustão completa do gás de isqueiro, butano (C4H10}ocorre de acordo com a equação: C4Hl0+
2 13
02 4C02+ 5H20
Na combustão de 0,58 g de gás de isqueiro, determine: a) a massa de gás O2consumido;
b) o volume de gás CO2 formado nas CNTP.
4) A produção de cal virgem é realizada pela decomposição térmica (pirólise) do calcário: CaC03 CaO+ CO2 Qual massa de cal virgem poderá ser obtida a partir de 1,0 tonelada de CaC03?
5) Admitindo que o Brasil produza 4,9x109 kg de ácido sulfúrico pelo processo: 2S + 2H
20 + 302 2H2S04 Calcule a massa consumida de enxofre.
6) A água oxigenada, solução aquosa de H202, é guardada em frascos escuros para evitar a decomposição:H202H20 + 1/202 Com base nessas informações, calcule o volume de O2 que seria produzido pela decomposição de 170g deH202 nasCNTP. 7) Uma das reações de destruição do ozônio pelo cloro dos CFCs é dada por:
03(g) + Cl(g) 02(g) + ClO(g)
Calcule o número de moléculas de ozônio destruídas por 71 g de átomos de cloro.
8) Um caminhão derramou acidentalmente na estrada uma solução contendo 730 kg de ácido clorídrico. Para neutralizar o ácido, o
Corpo de Bombeiros jogou CaC03, que reage de acordo com o seguinte processo: CaC03+ 2HCI CaCl2 + CO2 + H20
a) Calcule a massa de CaC03 que neutralizará o ácido clorídrico. b) Determine o volume de gás carbônico produzido a 25 °Ce 1 atm.
(Dado:volume de 1 mol deCO2 a 25 °C e 1 atm== 24 L)
9) A produção de alumínio, através de Al203 presente na bauxita, pode ser equacionada por: Al203+ 3C2Al+ 3CO
Com base nessas informações, responda:
a) Qual massa de alumínio será obtida a partir de 510t deAl2O3?
b) Que volume de CO, um gás muito tóxico, será produzido a partir de 1,0 mol de A1203, nas CNTP?
10) Considere o oxigênio contido em 1000 L de ar a 25 °C e 1 atm. Determine a massa de metano (CH4), importante gás combustível fóssil, que poderá ser queimada por esse gás oxigênio, de acordo com a equação:
CH4+ 202 CO2+ 2H20
(Considere: volumedeO2= 20% do volume do ar; volume molar do O2 a 25 °C e 1 atm = 25 L/mol) 11) O processo descrito a seguir é um dos que ocorrem na formação de chuvas ácidas:
2S02(g) + 02(g) 2S03(g) , Após a reação completa entre 200 mols de S02 e 150 mols de O2, haverá: a) formação de 200 mols de S03 e excesso de 50 mols de S02
b) formação de 100 mols de S03, sem excesso de reagente. c) formação de 350 mols de S03, sem excesso de reagente. d) formação de 200 mols de S03 e excesso de 50 mols de O2, e) formação de 150 mols de S03 e excesso de 50 mols de O2
12) Nos conversores catalíticos dos carros, um dos processos que ocorrem é: CO+ ½ 02 CO2 Se misturarmos 56 g de CO com 50 g de O2, ao término da reação haverá excesso de:
a) 18 g de O2 b) 18 g de CO c) 16 g de CO d) 32 g de O2 e) 10 g de O2
Partindo de 500 L de gás N2, quais serão os volumes dos demais gases participantes da equação química mantidos sob pressão e temperatura constantes?
14) No conversor catalítico dos carros, cada litro de CO necessita de 0,5 L de gás oxigênio para converter se em 1,0 L de gás carbônico. Nas mesmas condições de pressão e temperatura, qual volume de CO2 será obtido após a reação completa da mistura com 10L de CO e 10L de O2?
15) Num acidente, 4,9 toneladas de ácido sulfúrico são derramadas numa rodovia.Quantas toneladas de óxido de cálcio devem ser utilizadas para neutralizar o ácido? (Dados:equação da reação: H2S04 + CaOCaS04 + H20;
massa molar do H2S04= 98 g/mol; massa molar do CaO = 56 g/mol)
16) (UEl-PR) A questão a seguir refere-se à obtenção de 56,0 toneladas de ferro metálico pela reação representada pela equação: Fe203(s)+ 3C(s) 3CO(g) + 2Fe(s)
(Dados:massa molardo Fe= 56,0 g/mol; massa molar do Fe203= 160 g/mol) Que quantidade de monóxido de carbono, em mols,é obtida?
17) (Cesgranrio-RJ) Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela.O gás acetileno é obtido na hora, através da seguinte reação química:
CaC2+ 2H20 Ca(OH)2+ C2H2
Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio (CaC2) que será necessária para obter 12,3 L de acetileno(C2H2)a 1 atm e 27°C?
(Dados:Ca = 40; C = 12)
Soluções
1) Em um balão volumétrico de 400 mL, são colocados 18 g de cloreto de sódio e água suficiente para atingir a marca do gargalo. A concentração dessa solução será igual a:
a) 18 g/mL. b) 18g/L. c) 45 g/mL. d) 45 g/L. e) 4,5 g/L.
2) A secreção média de lágrimas de um ser humano é de 1 mL por dia. Admitindo que as lágrimas possuam sais com concentração de 6 g/L, indique a massa de sais perdida em um dia.
a) 0,6 mg b) 0,6 g c) 0,06 g d) 0,06 mg e) 0,006 g
3) A concentração de sais na água do mar, em média, é igual a 35 g/L. Em uma salina, um tanque com dimensões de 10m x 5 m x 1 m foi completamente preenchido com água do mar. Após a evaporação, a massa de sal que restou no tanque foi de:(Dado:1 m³= 1000 L)
a) 1750 g b) 17,5 kg c) 350 kg d) 700 kg e) 1750 kg
4) O suco de laranja contém açúcares com concentração em torno de 104 g/L. Admitindo que o suco de duas laranjas seja suficiente para encher um copo com 200 cm³, determine a massa média de açúcares em cada laranja.(Dado: 1 L = 1000 cm³)
5) Um químico dissolveu 60 g de açúcar em água suficiente para 800 mL de solução.Em seguida colheu uma amostra de10mL dessa mistura. Qual é a massa de açúcar contida na amostra?
6) Admitindo que 240 mL de suco de laranja contenham 480 mg de íons potássio, determine a concentração do potássio neste suco em gramas por litro.
Porcentagem em massa, ppm e ppb
7) Uma xícara contém 90 g de café com leite.Considerando que você adoce essa mistura com duas colheres de chá contendo 5 g de açúcar cada uma, a porcentagem em massa de açúcar comum será:
a) 12,5%. b) 6,25%. c) 25%. d) 10%. e) 5%.
8)Uma salmoura, mistura de água e sal, contém 10% de NaCl.Em 1,5 kg dessa mistura, você encontrará:
a) 150 g de água. b) 1350 g de sal. c) 1350 g de água. d) 0,15 g de sal. e) 1500 g de água.
9) Um químico pesou 20,2 g de KN03, colocou essa massa em um balão volumétrico e adicionou água suficiente para obter 400 mL de solução. Com base nessas informações, indique a concentração molar da solução acima.
a) 0,1 mol/L b) 0,2 mol/L c) 0,3 mol/L d) 0,4 mol/L e) 0,5 mol/L
10) A bateria de um carro possui uma solução aquosa de ácido sulfúrico, cujo concentração é representada por [H2S04] = 5,0 M. Isso significa que:
a) cada litro de solução contém 5,0 mol de H2S04 b) cada litro de solução contém5 g deH2S04
c) cada mililitro de solução contém 0,5 g de H2S04 d) cada mililitro de solução contém 5,0 mol de H2S04 e) cada litro de solução contém 9,8 g de H2S04
11) O rótulo de um frasco de laboratório traz a seguinte anotação: [HCl] = 1,0 M. Com base nessa informação, determine o volume a ser recolhido dessa solução, tal que haja 3,65 g de HCl.
12) De modo geral, o nível máximo de íons cloreto na água potável corresponde a 250 mg/L. Esse valor equivale a uma concentração molar igual a:
13) Uma solução de 0,8 M de CaCl2 apresenta:
a) [Ca2+] = 1,6 M e [Cl-] = 0,8 M. b) [Ca2+] = [Cl-] = 0,8 M. c) [Ca2+] = [Cl-] = 1,6 M. d) [Ca2+] = 0,8 M e [Cl-] = 1,6 M. e) [Ca2+] = [Cl-] = 0,4 M.
14) Uma solução aquosa de K3P04apresenta 0,6 mol/L, em relação aos cátions K+. A concentração molar dessa solução em relação ao sal será de:
a) 0,1 mol/L. b) 0,2 mol/L. c) 0,3 mol/L. d) 0,4 mol/L. e) 0,5 mol/L.
15) Sabendo que a água do mar apresenta, em média, uma concentração molar de íons Na+ igual a 0,46 mol/L, determine a massa de íons Na+ em um copo comum (200 cm3) de água do mar.
16) Em condição ambiente, o gás oxigênio dissolve-se em água até a concentração de 0,05 g/L. Determine essa concentração em mol/L. (Dado: massa molar do gás oxigênio = 32 g/mol)
17) As baterias novas possuem solução aquosa de H2S04 a 38% em massa e densidade de 1,3g/mL. A concentração molar dessa solução vale:
a) 1,5 M. b) 5,0 M. c) 7,0 M. d) 0,005 M. e) 2,5 M.
18) As soluções aquosas concentradas de sal de cozinha são chamadas de salmouras. Considere que uma salmoura tenha densidade igual a 1,2 g/cm³ e possua20% em massa de sal. A concentração da salmoura será de:
a) 60 g/L. b) 120 g/L. c) 240 g/L. d) 300 g/L. e) 360 g/L.
19) Uma solução de H2S04 cuja concentração é igual a 4,9 g/L terá concentração molar igual a: (Dado: massamolardeH2S04= 98 g/mol)
a) 0,05 mal/L. b) 0,1 mal/L. c) 0,2 mal/L. d) 0,3 mal/L. e) 0,4 mal/L.
20) A água de lavadeira.ou água sanitária pode ser considerada uma solução de hipoclorito de sódio (NaClO)a 5% em massa. Qual é a concentração desse sal em g/L?(Dado:densidade da água de lavadeira.= 1,0 g/mL)
a) 10 g/L. b) 20 g/L. c) 30 g/L. d) 40 g/L. e) 50 g/L.
21) Sob a temperatura de 25°C, o ar é uma solução gasosa de densidade igual a 1,2 g/L. Determine a massa aproximada de ar em um ginásio de esportes com dimensões de 40 m x 20 m x 10m. (Dado: 1m³= 1000 L)
22) Uma solução aquosa de cloreto de potássio, KCl, apresenta concentração molar igual a 1,0 mol/L.Determine o número total de íons em 500mL dessa solução
23) A análise de uma amostra de água oxigenada revelou H202 na concentração de 34 g/L. Determine a quantidade de mols de H202 em um frasco com 50 mL dessa solução.
24) Nosso suco gástrico é uma solução aquosa de HCl, com concentração 36,5 .10-2 g/L.Com base nessa informação, determine a concentração molar do ácido clorídrico no suco gástrico.
