ESCOLA ESTADUAL “JOÃO XXIII” A Escola que a gente quer é a Escola que a gente faz!
ORIENTAÇÕES:
- Este trabalho de recuperação deverá ser entregue no dia da Avaliação de Estudos Independentes de Recuperação.
- Não é necessário capa. Todas as questões devem ser resolvidas em outra folha, de maneira organizada e
na sequência. Não precisa copiar o trabalho, desde que esta folha esteja anexada à resolução das questões.
- Não serão aceitas questões sem justificativa, inclusive para as questões objetivas. A justificativa deve ser
com cálculos e/ou texto. Para as questões sem justificativa será atribuída nota zero.
- Este trabalho contém 30 questões (todas as questões de prova e/ou listas de exercícios do ano). - O trabalho valerá 30,0 pontos.
- Para cálculo da nota será considerada a proporção de questões resolvidas corretamente e devidamente justificadas.
- O trabalho serve como roteiro de estudo para a avaliação. Para estudar mais (é necessário), consulte caderno, livro e listas de exercícios, pois a avaliação será baseada em todo o conteúdo estudado durante o ano letivo até a data de sua realização.
1) A figura a seguir ilustra um termômetro clínico de
mercúrio. A temperatura é dada pela posição da extremidade da coluna de mercúrios sobre uma escala.
Considerando os fenômenos envolvidos no processo de determinação da temperatura corporal de um paciente, analise as afirmativas:
I A variação de volume da coluna de mercúrio é diretamente proporcional ao volume inicial dessa coluna.
II O volume da coluna de mercúrio varia até que seja atingido o equilíbrio térmico entre o termômetro e o corpo do paciente.
III Se o mercúrio for substituído por álcool, a escala termométrica não precisa ser alterada.
Está(ão) CORRETA(S) (A) apenas I. (B) apenas II. (C) apenas I e II. (D) apenas III. (E) I, II e III.
2) Em um dia de inverno, a temperatura abaixou de
9 °F. Essa variação, na escala Celsius, corresponde a (A) – 12,7 °C.
(B) 5 °C. (C) 12,5 °C. (D) 9 °C.
3) 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 kg 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.
4) A relação entre as escalas termométrica X e
Celsius é dada pelo gráfico.
Quando a temperatura for 38 °C, X será igual a (A) 9 °. (B) 18 °. (C) 19 °. (D) 29 °. Educando para a Modernidade desde 1967
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5) A maioria das substâncias sofre expansão quando
aquecidas e retração quando resfriadas. A água, entretanto, apresenta um comportamento invertido entre 0 °C e 4 °C. A partir de 4 °C, o comportamento da água é normal. Em regiões frias, a vida marinha poderia desaparecer caso a água se dilatasse regularmente em toda a faixa de temperatura. Nesses locais, as camadas superiores de um lago se congelam, mas as camadas inferiores continuam no estado líquido, permitindo a manutenção de plantas e animais aquáticos. Nessas regiões, quando o inverno se inicia, a temperatura ambiente e a temperatura da superfície do lago começam a diminuir. À medida que a água da superfície se resfria, ela sofre contração, torna-se mais densa e afunda, enquanto a água das camadas mais baixas sobe. Essas correntes descendentes e ascendentes (correntes convectivas) permitem que a água do lago se resfrie homogeneamente até a temperatura de 4 °C.
O gráfico ilustra a dilatação térmica de massas iguais (1,0 g) de álcool etílico e água, aquecidas a partir de 0 °C.
Sobre o gráfico, é CORRETO afirmar que
(A) o álcool sofre dilatação regular durante toda a faixa de elevação de temperatura.
(B) a água, a 4 °C, apresenta o menor volume e, consequentemente, a densidade mínima.
(C) abaixo de 4 °C, a água sofre expansão, tornando-se mais densa, por isso a água da superfície flutua sobre as camadas inferiores, que se mantém a 4 °C.
(D) a partir de 4 °C, à medida que a temperatura aumenta, o volume da água diminui.
6) Num dia frio, ao tocarmos uma colher de aço,
temos a sensação de que ela está mais fria que seu cabo de madeira, embora ambos estejam em equilíbrio térmico. Essa percepção se deve ao fato de que
(A) realmente a parte metálica da colher tem uma temperatura menor que seu cabo de madeira. (B) a temperatura de fusão do aço é muito maior do que a madeira.
(C) o calor específico da madeira é maior que o do aço.
(D) a condutividade térmica do aço é maior que a condutividade térmica da madeira.
7) Utiliza-se como termômetro um recipiente cujo
volume é constante e contém um gás cuja pressão é medida nas seguintes situações:
1 Com o recipiente em equilíbrio térmico com uma mistura de água e gelo (também em equilíbrio térmico): 300 mm Hg.
2 Com o recipiente em equilíbrio térmico em vapor de água em ebulição (sob pressão normal): 420 mm Hg. 3 Com o recipiente em equilíbrio térmico com óleo aquecido: 480 mm Hg.
Com esses dados, montou-se a seguinte relação entre as escalas: Na escala Celsius desse termômetro, a temperatura do óleo é (A) 60 °C. (B) 100 °C. (C) 120 °C. (D) 150 °C. (E) 180 °C.
8) A figura a seguir representa o comprimento de uma
barra metálica em função de sua temperatura.
A análise do gráfico permite concluir que
(A) o comprimento inicial da barra, a 0°C, é 100,2 cm. (B) o comprimento final da barra, a 50 °C, é 100,0 cm. (C) a barra dilatou 0,02 cm quando a temperatura variou 50 °C..
(D) o coeficiente de dilatação linear do metal constituinte da barra é 4 . 10-5 °C-1.
9) As quantidades de calor recebidas por dois corpos,
A e B, em função de suas temperatura, estão mostradas no gráfico.
Com base no gráfico, é CORRETO afirmar que
(A) o calor específico de A é maior que o de B. (B) o calor específico de B é maior que o de A. (C) a capacidade térmica de A é maior que a de B. (D) a capacidade térmica de B é maior que a de A. (E) a capacidade térmica de A é igual a de B.
10) A figura 1 mostra o esquema de um termostato
que utiliza uma lâmina bimetálica composta por dois metais diferentes – ferro e cobre – soldados um sobre o outro. Quando uma corrente elétrica aquece a lâmina acima de uma determinada temperatura, os metais sofrem deformações que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a corrente elétrica, conforme mostra a figura 2.
A partir dessas informações, é CORRETO afirmar que a lâmina bimetálica encurva-se para cima devido ao fato de
(A) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser maior que o do ferro.
(B) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser menor que o do ferro.
(C) a condutividade térmica do cobre ser maior que a do ferro.
(D) a condutividade térmica do cobre ser menor que a do ferro.
11) A figura representa um corte transversal numa
garrafa térmica hermeticamente fechada. Ela é constituída por duas paredes. A parede interna é espelhada em suas duas faces e entre ela e a parede externa existe uma região com vácuo. Como se explica o fato de que a temperatura de um fluido no interior da garrafa mantém-se quase inalterada durante um longo período de tempo?
(A) A temperatura só permanecerá inalterada se o líquido estiver com uma baixa temperatura.
(B) As faces espelhadas da parede interna impedem totalmente a propagação do calor por condução. (C) Como a parede interna é duplamente espelhada, ela reflete o calor que chega por irradiação e a região de vácuo evita a propagação do calor através da condução e convecção.
(D) Devido à existência de vácuo entre as paredes, o líquido não perde calor para o ambiente através de radiação eletromagnética.
(E) Qualquer material plástico é um isolante térmico perfeio, impedindo, portanto, toda e qualquer propagação de calor através dele.
12) A respiração é um processo que pode ser
explicado pela Lei de Boyle, pois envolve a relação entre o volume de gás e sua respectiva pressão. Sobre a Lei de Boyle aplicada ao processo respiratório, é CORRETO afirmar que
(A) na expiração, que promove a saída de ar dos pulmões, o volume da caixa torácica diminui, com consequente aumento da pressão interna.
(B) na inspiração, que promove a entrada de ar nos pulmões, há uma diminuição do volume da caixa torácica, com consequente redução da pressão interna.
(C) na expiração, que promove a saída de ar dos pulmões, o volume da caixa torácica aumenta, com consequente aumento da pressão interna.
(D) na inspiração, que promove a entrada de ar dos pulmões, há um aumento do volume da caixa torácica, com consequente aumento da pressão interna.
(E) na expiração, que promove a saída de ar dos pulmões, o volume da caixa torácica aumenta, com consequente aumento da pressão interna.
13) A figura representa uma isoterma correspondente
à transformação de um gás ideal.
Os valores dos volumes V1 e V2 são, respectivamente,
(A) 4L e 9L. (B) 4L e 8L. (C) 3L e 9L. (D) 3L e 6L.
14) Um frasco completamente cheio de água é
aquecido e transborda um pouco desse líquido. O volume transbordado mede
(A) a dilatação absoluta da água. (B) a dilatação absoluta do frasco. (C) a dilatação aparente da água. (D) a dilatação do frasco mais a da água. (E) a dilatação relativa do líquido.
15) A partir da análise da figura, que representa
sucessivas transformações realizadas por uma massa gasosa, é CORRETO afirmar que as transformações I, II e III são, respetivamente,
(A) isobárica – isocórica - isotérmica. (B) isobárica – isotérmica – isocórica. (C) isocórica – isobárica – isotérmica. (D) isotérmica – isobárica – isocórica. (E) adiabática – isobárica – isocórica.
16) O gráfico representa as transformações realizadas
por um gás durante um certo processo. Use-o para analisar e resolver as questões 16.1 e 16.2.
16.1) Sobre as transformações gasosas, assinale a CORRETA.
(A) A transformação BA é uma compressão isobárica. (B) A transformação AD é isobárica.
(C) A transformação DC é uma expansão isotérmica. (D) A transformação CB é isotérmica.
16.2) Sobre o trabalho, assinale a CORRETA.
(A) O trabalho é máximo em DC. (B) O trabalho é mínimo em CB. (C) O trabalho é nulo em BA.
(D) O trabalho ADCBA é de compressão.
17) A tabela apresenta as frequências, em Hertz, dos
sons fundamentais de notas musicais produzidas por diapasões que vibram no ar, num mesmo ambiente.
A partir das informações fornecidas, é CORRETO afirmar que
(A) o som sol é mais alto do que o som dó e se propaga com maior velocidade.
(B) o som fá é mais agudo do que o som ré, mas sua velocidade de propagação é menor.
(C) o som si é mais grave do que o som mi, mas ambos têm o mesmo comprimento de onda.
(D) o comprimento de onda do som lá é menor do que o do som ré, mas ambos propagam-se com a mesma velocidade.
18) O esquema representa trocas de calor e
realização de trabalho em uma máquina térmica. Os valores de T1 e Q2 não foram indicados, mas deverão
ser calculados durante a solução deste exercício. Considerando os dados indicados no esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a (A) 375. (B) 400. (C) 525. (D) 1200. (E) 1500.
19) A tabela apresenta o calor específico de várias
substâncias em duas unidades diferentes.
Se massas iguais de todas essas substâncias forem expostas à mesma quantidade de calor, qual sofrerá a maior variação de temperatura? Justifique.
20) Quando se constrói uma estrada de ferro, deve-se
distanciar um trilho do outro para que a dilatação térmica não produza o efeito indesejado, apresentado na figura.
Na construção de uma ferrovia, com trilhos de ferro (α = 1,2.10-5 °C-1) de 8 m de comprimento, qual a distância mínima que deve ser deixada entre dois trilhos consecutivos para uma variação máxima de temperatura de + 50 °C em relação à temperatura ambiente do dia de instalação dos trilhos?
21) Um calorímetro de capacidade térmica 5 cal/°C
contém 70 g de água a 20 °C. Um corpo de massa 50 g a uma temperatura x é colocado no interior do calorímetro. A temperatura de equilíbrio térmico é 40 °C, os calores específicos do corpo e da água valem, respectivamente, 0,5 cal/g°C e 1 cal/g°C. Calcule a temperatura x.
22) Suponha que para passar da forma mostrada na
figura A à figura B, a lâmina bimetálica tenha sido aquecida. Qual das duas lâminas, 1 ou 2, tem maior coeficiente de dilatação linear? Justifique.
23) De acordo com o diagrama de fases para o CO2,
dê o que se pede.
(A) O ponto triplo _____________________________. (B) O ponto que representa uma fusão a temperatura constante ___________________________________. (C) O ponto B ilustra uma mudança de fase, que é a ___________________________________________ _.
(D) O ponto crítico ____________________________. (E) O estado físico no ponto H ___________________.
(F) A temperatura e a pressão em que o CO2 existe
simultaneamente nos três estados físicos ___________________________________________. (G) A temperatura máxima em que a substância é líquida
______________________________________. (H) Os estados físicos presentes no ponto C ___________________________________________.
24) Uma máquina de Carnot é operada entre duas
fontes, cujas temperaturas são 472 °C e 25 °C. Admitindo que a máquina recebe da fonte quente uma quantidade de calor igual a 1500 calorias, calcule (A) o rendimento térmico da máquina.
(B) o trabalho (em Joules) realizado pela máquina. Considere 1 cal = 4,2 J.
(C) a quantidade de calor (em calorias) rejeitada pela fonte fria.
25) O gráfico representa a variação, com o tempo, da
temperatura de um sistema constituído de um pedaço de gelo de 500 g a -10 °C.
(A) Qual o estado físico entre os instantes 0 e 5 s? (B) Quais os estados físicos presentes entre 5 e 85 s? (C) Qual o estado físico entre os instantes 85 e 95 s? (D) O que acontece com o gelo entre 5 e 85 s?
26) Um gás ideal sofre a transformação cíclica
ABCDA, conforme o gráfico.
Determine
(A) o trabalho realizado pelo gás em cada uma das etapas (AB, BC, CD e DA) do ciclo.
(B) o trabalho total realizado pelo gás no ciclo.
(C) Esse trabalho total é de expansão ou compressão? Justifique.
27) Um incêndio ocorreu no lado direito de um dos
andares intermediários de um edifício construído com estrutura metálica, como ilustra a figura 1. Em consequência do incêndio, que ficou restrito ao lado direito, o edifício sofreu uma deformação, como ilustra a figura 2.
Com base em conhecimentos de termologia, usando conhecimentos físicos corretos, explique detalhadamente, por que o edifício entorta para a esquerda e não para a direita.
28) Suponha uma onda de amplitude A igual a 3
metros. Sabendo que seu período de oscilação é de 4 segundos, marque a opção que indica a velocidade de propagação dessa onda.
29) As vozes de dois cantores, emitidas nas mesmas
condições ambientais, foram representadas em um osciloscópio e apresentaram os aspectos geométricos indicados a seguir.
A respeito dessas ondas, julgue as afirmativas em V (Verdadeiras) ou F(Falsas), justificando cada uma delas.
( ) As vozes possuem timbres diferentes.
( ) As ondas possuem mesmo comprimento de onda. ( ) Os sons emitidos possuem alturas iguais.
( ) As ondas emitidas possuem a mesma frequência. ( ) Os sons emitidos possuem a mesma intensidade. ( ) As ondas emitidas possuem amplitudes diferentes. ( ) O som indicado em A é mais agudo do que o indicado em B.
( ) Os períodos das ondas emitidas são iguais.
30) A tabela abaixo informa os comprimentos de
onda, no ar, das radiações visíveis:
LUZ COMPRIMENTO DA ONDA
vermelha de 7,6.10-7m a 6,5.10-7m alaranjada de 6,5.10-7m a 5,9.10-7m amarela de 5,9.10-7m a 5,3.10-7m verde de 5,3.10-7m a 4,9.10-7m azul de 4,9.10-7m a 4,2.10-7m violeta de 4,2.10-7m a 4,0.10-7m
Uma determinada substância, quando aquecida, emite uma luz monocromática de frequência igual a 5,0. 1014 Hz. Tendo-se em conta que a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética no ar é praticamente a mesma que no vácuo (3.108 m/s), afirmar que a luz emitida está na faixa correspondente a qual cor? Justifique com os cálculos adequados.
