fisica termof e ondul questoes de vestibulares 2008

7/14/2019 Fisica Termof e Ondul Questoes de Vestibulares 2008

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sumário

TÓPICO PÁGINA

I - TERMÔMETROS E ESCALAS TERMOMÉTRICAS ...................................................................................... 2II - CALOR SENSÍVEL (CAPACIDADE TÉRMICA, CALOR ESPECÍFICO E EQUIVALENTE EM ÁGUA) .......... 4III - CALOR LATENTE (MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO) ................................................................................ 9IV - SISTEMA TERMICAMENTE ISOLADO E NÃO ISOLADO ........................................................................14V - TRANSMISSÃO DE CALOR ......................................................................................................................17VI - DILATAÇÃO TÉRMICA (SÓLIDOS, LÍQUIDOS, CORPO OCO E ÁGUA) .................................................20VII - TRANSFORMAÇÕES GASOSAS ............................................................................................................25VIII - TRABALHO DA FORÇA DE PRESSÃO ..................................................................................................28I X - 1a LEI DA TERMODINÂMICA ...................................................................................................................30X - 2a LEI DA TERMODINÂMICA ....................................................................................................................35XI - M.H.S. (CINEMÁTICA E DINÂMICA) ........................................................................................................38XII - PROPAGAÇÃO ONDULATÓRIA (INTRODUÇÃO E EQUAÇÃO FUNDAMENTAL) ................................... 43XIII - FENÔMENOS ONDULATÓRIOS (REFLEXÃO, REFRAÇÃO,POLARIZAÇÃO, DIFRAÇÃO, ETC.) ......... 47

XIV - INTERFERÊNCIA DE ONDAS.................................................................................................................52XV - ACÚSTICA (VELOCIDADE DO SOM E QUALIDADES FISIOLÓGICAS) .................................................54XVI - FONTES SONORAS (CORDAS E TUBOS) ............................................................................................57XVII - EFEITO DOPPLER ................................................................................................................................59

físicatermofísica e ondulatória

QUESTÕES DE VESTIBULARES2008/1 (1o semestre)2008/2 (2o semestre)

1



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(PUCRS-2008) - ALTERNATIVA:INSTRUÇÃO: Para responder à questão abaixo, leia o texto erelacione as propriedades termométricas (Coluna A) aos res-pectivos tipos de termômetros que as utilizam (Coluna B), nume-

rando os parênteses.Termômetro é um instrumento utilizado para medir a temperaturade um sistema físico. Seu funcionamento baseia-se em algumaspropriedades termométricas desse sistema, ou seja, em proprie-dades que variam com a temperatura.ColunaA1. pressão de gases2. dilatação de fluidos3. dilatação de sólidosColunaB( ) termômetro de gás a volume constante( ) termômetro bimetálico( ) termômetro de líquido-em-vidro5) A seqüência correta, de cima para baixo, é*a) 1 – 3 – 2b) 1 – 2 – 3

c) 2 – 3 – 3d) 2 – 3 – 2

e) 3 – 1 – 1

(FAZU-2008) - ALTERNATIVA: DQualquer indicação na escala absoluta de temperaturas é:a) sempre inferior ao zero absoluto.b) sempre igual ao zero absoluto.c) nunca superior ao zero absoluto.*d) sempre superior ao zero absoluto.e) sempre negativa.

(FAZU-2008) - ALTERNATIVA: E À pressão de 1atm, as temperaturas de ebulição da água e fu-são do gelo na escala Fahrenheit são, respectivamente, 212°F e

32°F. A temperatura de um líquido que está a 50°C à pressão de1atm, é, em°F:a) 162 b) 90 c) 106d) 82 *e) 122

(UFRRJ-2008) - QUESTÃO ANULADA - RESPOSTA: 45,3 oZ Aproveitando suas férias, um estudante viaja para uma longín-qua cidade do Oriente Médio. Ao descer no aeropor to, observaque o termômetro mede temperaturas numa escala em oZ. Quan-do embarcou no Brasil, o termômetro local registrava a tempera-tura de 23 oC. Considerando que a temperatura de fusão e ebu-lição da água para o termômetro oriental vale, respectivamente,20 oZ e 130 oZ, a temperatura de embarque, calculada nessaescala, será igual a:

a) - 10,2 oC d) 45,3 oCb) 15,0 oC e) 51,2 oCc) 27,4 oC

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(VUNESP-2008) - ALTERNATIVA OFICIAL: D (verificar: 0,67 mm)Umaescala arbitrária X atribui a temperatura de 30 ºX para o gelofundente e 180 ºX para a água em ebulição no nível do mar.

Assim, se num termômetro graduado na escala Celsius a distân-cia entre as marcas de 20 ºC e 21 ºC é de 1 mm, no termômetrograduado na escala X a distância, em mm, entre as marcas de 50ºX e 51 ºX seráa) 0,3. *d) 1,5.b) 0,5. e) 1,8.c) 1,0.

(MED.ITAJUBÁ-2008) - ALTERNATIVA: CDiferente das regiões tropicais onde as variações de tempera-tura durante o ano não são significativamente tão amplas, umacidade do norte europeu experimenta temperaturas máximas de95°F e mínimas de 5°F. Em graus Celsius, a variação máxima detemperatura ocorrida nesta localidade foi de:a) 90b) 40

*c) 50d) 20e) Nenhuma das Respostas Anteriores.

(UFRRJ-2008)- RESPOSTA: 1,44 OF A temperatura do corpo humano é um excelente indicador dofuncionamento do nosso organismo. Além de útil ao se planejar uma gravidez, esses dados metabólicos são importantes emqualquer situação de anomalia na saúde.Hoje em dia, vários médicos afirmam que disfunções hormonais,como, por exemplo, o hipotireoidismo, podem ser detectadas por alterações na temperaturabasal (neste caso, temperaturas basaismais baixas que o normal).

CABRAL, Fernando& LAGO,Alexandre.Física.2004. Vol2. SP,Harbra, pg 27

UFRRJ - 2008 - Q.2

Com base no gráfico, determine a maior variação de temperaturaobservada no ciclo da mulher, em graus Fahrenheit.



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(FAZU-2008/2) - ALTERNATIVA: APara medir a febre de pacientes, um estudante de medicina criousua própria escala linear de temperaturas. Nessa nova escala,os valores de 0 (zero) e 10 (dez) correspondem respectivamen-te a 37°C e 40°C. A temperatura de mesmo valor numérico em

ambas escalas é aproximadamente*a) 52,9°C.b) 28,5°C.c) 74,3°C.d) – 8,5°C.e) – 28,5°C.

(UNEMAT/MT-2008/2) - ALTERNATIVA: BUma pessoa mediu a temperatura de seu corpo, utilizando-se deum termômetro graduado na escala Fahrenheit, e encontrou ovalor 98,6°F. Essa temperatura, na escala Celsius, correspondea:a) 36,7 ºC*b) 37,0 ºCc) 38,0 ºC

d) 38,5 ºCe) 39,5 ºC

(VUNESP/SENAC-2008/2)- ALTERNATIVA: C Alimentos perecíveis são produtos sensíveis que se estragamcaso permaneçam sem refrigeração. Os produtos perecíveisdevem cumprir os seguintes critérios de temperatura:Congelados: –18 ºC, ou duro como pedra, sem sinais de des-congelamento;Refrigerados: até 5 ºC, ou conforme especificação do fabrican-te;

Aquecidos: acima de 60 ºC.Nos rótulos dos produtos alimentícios de origem norte-america-na, onde a escala termométrica utilizada é a Fahrenheit, deve-seobservar nos critérios de temperatura para congelados, refrige-rados e aquecidos, respectivamente, os valores

a) –18 ºF, 5 ºF e 60 ºF.b) – 5 ºF, 60 ºF e 140 ºF.*c) – 0,4 ºF, 41 ºF e 140 ºF.d) 0 ºF, 32 ºF e 212 ºF.e) 0 ºF, 41 ºF e 273 ºF.

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 08 (08)Considere uma escala termométrica E em que 200 ºC e 100 Kcorrespondam, respectivamente, nessa escala, a 373,15 º E e a0 ºE . É correto afirmar que01) 100 ºE corresponde a 73,15 ºC.02) 273,15 ºE corresponde a 273,15 K.04) 0K corresponde a 73,15 ºE.08) o ponto de fusão do gelo ao nível do mar corresponde a173,15 ºE .

16) 0 ºC corresponde a “ 173,15 º E .

I - VESTIBULARES 2008/2



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(PUCRIO-2008) - ALTERNATIVA: CQuanto calor precisa ser dado a uma placa de vidro de 0,3 kg

para aumentar sua temperatura em 80 °C? (Considere o calor

específico do vidro como 70 J/(kg·°C))a) 1060 Jb) 1567 J*c) 1680 Jd) 1867 J

e) 1976 J

(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 6,688 × 108 J b) 57 oCDevido à capacidade calorífica da água, cidades litorâneas ten-

dem a apresentar temperaturas mais amenas ao longo do ano;isso porque um corpo de água pode absorver uma quantidademuito grande de calor para aumentar sua temperatura, mesmoque seja em apenas um grau.a) Determine quanto de energia pode ser absorvida por um lagoque apresenta um volume de 200.000 L, considerando que suatemperatura sofreu um aumento de 0,8°C.

Considere a água do lago pura e sua densidade de 1,0 g/cm

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.b) Se essa quantidade de energia fosse utilizada para aquecer uma caixa de água de 5000 L, que estivesse à temperaturaambiente (25°C), qual seria a sua temperatura final?Dado o calor específico da água 4,18 J.g -1.°C-1 e densidade daágua 1,0 kg/L.

(FATECSP) - ALTERNATIVA:B

Um chuveiro elétrico de potência 4,2 · 103 W é usado para aque-cer 100 g de água por segundo, em regime permanente. O calor

específico da água é c = 4,2J/(g. oC). Despreze possível perdade calor para o ambiente. Se a temperatura de entrada da água

no chuveiro é de 23 oC, sua temperatura de saída é de

a) 28 oC

*b)33 oC

c) 38o

Cd)41 oC

e)45 oC

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: C A massa total estimada de água existente na Terra e cerca de1021 kg. Admitindo-se que a energia total anual consumida pelahumanidade no planeta seja da ordem de 1022 J, se pudéssemosaproveitar, de alguma maneira, um quarto da quantidade de calor liberado devido a diminuição da temperatura da massa de águaem 1oC, poderiamos suprir o consumo energético da humanidadepor, aproximadamente:a) 1 mesb) 1 ano*c) 100 anos

d) 10 anos

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: CUma balade chumbode massa20,0g, temperatura igual a 40,0ºC,movendo-se com velocidade de 540 km/h, colide com uma pare-de de aço de um cofre forte e perde toda a sua energia cinética.

Admitindo-se que 90% dessa energia tenha se convertido emcalor, transferido para a massa da bala, esta sofrerá uma eleva-ção de temperatura, em ºC, igual a:(Considere o calor específico do chumbo 130 J/(kgºC))a) 35,4 d) 88,5b) 50,6 e) 94,4*c) 77,9

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: CQuando ingerimos água gelada, o corpo gasta energia para ele-var a temperatura da água. Supondo que alguém tentasse utili-zar este fato para “gastar energia”, calcule quantos litros deágua ele teria de ingerir para que o corpo utilize 500 kcal de ener-gia para aquecê-la em 27oC.

Dado: Calor específico da água = 1 cal/(goC);densidade volumétrica da água = 1kg/litro.a) 3 litros d) 10 litrosb) 5 litros e) 4 litros*c) 18,5 litros

II - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 6

(FGVSP-2008)- ALTERNATIVA: E - RESOLUÇÃO NO FINALUm tubo plástico de comprimento 1 m, com suas extremidadesvedadas, contém 100 bolinhas de chumbo. Em uma das extremi-dades, um termômetro mede a temperatura doar interior. Sempre mantido em posição verti-cal, os extremos do tubo são trocados de posi-ção, fazendo com que as bolinhas se movi-mentem para baixo.Após 100 operações comoessa, a temperatura do ar contido terá subido,aproximadamente,

Dados:

• Aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2.• Desconsiderar os choques entre as bolinhasenquanto descem pelo tubo.• Supor que o sistema é adiabático.• Admita que a queda de cada bolinha seja de 1m de altura.• Calor específico do ar igual a 1000 J/(kg·K).• Massa do ar contido no tubo igual a 1 g.• Massa de cada bolinha igual a 1 g.

a) 1×10-2 K.

b) 1×10-1 K.

c) 1×100 K.

d) 1×101 K.

*e) 1×102 K.RESOLUÇÃO FGVSP-2008:O trabalho realizado torna-se calor. Assim,

mar .car . = (no de vezes).(no de esf).mesf .g.hesf

1×10 –3.1000. = 100×100.1×10 –3.10.1= 100 K

(MACK-2008) - ALTERNATIVA: D Ao nível do mar, certa pessoa necessitou aquecer 2,0 litros de á-gua, utilizando um aquecedor elétrico de imersão, cuja potênciaútil é constante e igual a 1,0 kW. O termômetro disponibilizadoestava calibrado na escala Fahrenheit e, no início do aquecimen-

to, a temperatura indicada era 122 oF. O tempo mínimo necessá-rio para que a água atingisse a temperatura de ebulição foi

a) 1 min 40 s *d) 7 minb) 2 min e) 10 minc) 4 min 20 s(UNIFENAS-2008) - ALTERNATIVA: C

Um pai, preocupado com o filho, resolve aquecer a mamadeirade 200 ml em um microondas de potência nominal 1000 W. Con-sidere o calor específico sensível do leite igual a 1 cal/(g°C) eque toda a energia do microondas seja utilizada para o aqueci-mento do leite.Qual é o tempo necessário para ferver o leite, sabendo-se que amamadeira estava inicialmente a 20°C e que a pressão atmosfé-rica é de 1 atm. Adote: 1 cal = 4 J e a densidade do leite igual a1kg/litro.a) 128s; d) 59s;b) 95s; e) 48s.*c) 64s;



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(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA:BNo famoso experimento de Joule, de 1843, as pás eram movi-mentadas por pesos que caíam de uma certa altura. Sobre esseexperimento, assinale a alternativa correta.a) Os pesos forneciam energia potencial às pás.*b) A energia potencial gravitacional é transformada em energiatérmica.c) À medida que os pesos caem, a energia térmica decai, segun-do a lei do inverso do quadrado da altura.d) A energia potencial gravitacional gera um momento de forçanas moléculas de água.e) A energia rotacional é sempre igual à energia cinética de mo-vimento.

(UFU-2008) - RESPOSTA: a) 1000 kg b) 105 s de exposiçãosolar

Um galão contendo 1m3 de água deve ser aquecido por um

aquecedor solar, cuja placa coletora é de 4,0m2. Sabendo que aintensidade da radiação solar transferida para o galão é de 400

W/m2, faça o que se pede.

Dados: massa específica da água = 103 Kg/m3 e considere ocalor específico da água = 4000 J/(Kg·°C)a) Calcule a massa de água a ser aquecida no galão.b) Calcule o tempo necessário para aquecer a água de 20OC a60OC.

(UFABC-2008) - ALTERNATIVA: DEra 6 de agosto de 1945, 8h15 da manhã, no Japão, quando oEnola Gay, um bombardeiro B-29 americano lançou, contra acidade de Hiroxima, o primeiro ataque atômico da história dahumanidade, despejando sobre a cidade uma bomba atômica de4500 kg. A cidade foi arrasada, e 70 mil pessoas morreram nosprimeiros segundos após a explosão. Até hoje, o número demortos decorrentes dessa operação está sendo contabilizado,e já ultrapassou 250 mil.Considere as seguintes afirmações:• a bomba de Hiroxima tinha um poder de explosão equivalenteao de 20 mil toneladas de TNT;

• a explosão de uma tonelada de TNT libera 109 calorias;• calor específico da água líquida = 1 cal/(g°C);• densidade da água = 1000 g/L.Se toda a energia liberada na explosão da bomba de Hiroxima

fosse utilizada para elevar em 2 °C a temperatura de um certovolume V de água, o valor de V, em litros, seriaa) 1 mil.b) 100 mil.c) 1 milhão.*d) 10 bilhões.e) 100 bilhões.

(UNIMONTES-2008) - ALTERNATIVA: DFoi observado que, pela manhã, em regiões litorâneas, o mar

está mais frio que a areia. A água demora mais para se aquecer,pois precisa de maior quantidade de calor para sofrer a mesmavariação de temperatura sofrida pela areia. Isso indica que aágua pode ter um(a)a) calor específico menor que o da areia.b) estado de agregação.

c) capacidade térmica menor que a de uma mesma massa deareia.*d) calor específico maior que o da areia.



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(UEG/GO-2008/2) - ALTERNATIVA: CDois corpos A e B são aquecidos mediante a absorção de ener-gia, como é mostrado no gráfico a seguir.

No intervalo de temperatura mostrado, é CORRETO afirmar:a) A capacidade térmica do corpo B é igual a 2,5 cal/OC.b) O calor específico do corpo A é zero.

*c) A capacidade térmica do corpo A é 2 cal/

O

C.d) O corpo B precisa de mais energia que A para obter a mesmaelevação de temperatura.

(UNISA-2008/2) - ALTERNATIVA: DQual a quantidade de calor, em Joule (J), é necessária fornecer a 100 g de uma substância de calor específico 0,60 cal/(g. OC)para que sua temperatura se eleve de 30 OC para 50 OC. Dado1 cal = 4,18 J.a) 1200b) 120c) 1,2*d) 5016e) 5,016

(FAZU-2008/2) - ALTERNATIVA: E

Um estudantebebe 2 litrosde água a 10ºC pordia. Considerandoque um litro de água equivale a 1000 gramas e que seu calor específico é 1,0 cal/(gºC), determine a quantidade de calor per-dido pela pessoa, por dia, em quilocalorias, devido unicamente àingestão de água. (Temperatura do corpo humano: 37ºC)a) 54000 kcalb) 5400 calc) 74 kcald) 5 kcal*e) 54 kcal

(FURG/RS-2008/2)- ALTERNATIVA: B

Para aquecer certa massa de água de 10oC a 30oC, foi gasta

uma quantidade Q1

de calor. Para aquecer a metade desta mas-

sa de 28oC a 38oC, seria necessária uma quantidade de calor

igual aa) 4Q

1

*b) Q1/4

c) Q1/2

d) 2Q1

e) Q1

(PUCMINAS-2008/2) - ALTERNATIVA:AO ebulidor, dispositivo usado nas residências para o aquecimen-to da água, é um exemplo bem ilustrativo de aplicação do efeitoJOULE. Esse fenômeno foi estudado no século XIX pelo cientistaJames P. Joule e consiste na transformação da energia elétricaperdida pelas cargas da corrente elétrica em calor. Considereum ebulidorligado a umatensão de 120V imerso em um recipien-te que contenha um litro de água a 20ºC. Admitindo-se que todo

o calor originado da resistência elétrica seja transferido à água,o valor da resistência do ebulidor para que a água atinja a tempe-ratura de 100ºC em 2,0 minutos será de, aproximadamente:*a) 5,5 .b) 16,5 .c) 3,5 .d) 8,5 .

Considere: c = 4,18 J/(gºC)e = 1 litro/kg

(UNEMAT/MT-2008/2) - ALTERNATIVA: C A temperatura de 120g de um determinado líquido cujo calor es-pecífico é 0,6 cal/(g.ºC) sobe de -20 ºC até 35 ºC. Em quantos mi-nutos será realizado esse aquecimento com uma fonte que for-nece 55 calorias por minuto?a) 68 minutosb) 76 minutos

*c) 72 minutosd) 80 minutose) 74 minutos

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA:CUma atitude que implica em desperdício de energia consiste emcolocar alimentos ainda quentes dentro da geladeira. Em tal situ-ação é melhor deixá-los fora da geladeira até que sua tempera-tura fique igual à ambiente. Para dimensionar esta perda de ener-

gia, considere, por exemplo, que 3,0 kg de alimentos a 75 oC sejam colocados dentro de uma geladeira, cuja temperatura internaseja igual a 5oC. O calor específico destes alimentos é igual a4000 J/(kg.K). Considere que apenas 30% de toda a energiaconsumida pelo aparelho são utilizados para resfriar o alimento

para 5oC. A energia consumida pela geladeira, em kJ, é igual a:a) 1200.b) 2100.*c) 2800.d) 3200.e) 4800.

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: ANo manual de uso de um determinado fogão a “gás” é informadoque a potência de chama rápida é 3360 W. Considere que sobrea chama desse fogão foi colocada uma chaleira contendo 1,0 li-tro de água a 18ºC. Mesmo desprezando as perdas de calor pa-ra a chaleira e para o ambiente, o intervalode tempo mínimo paraaquecer a água até 98ºC será de: (Considere o calor específicoda água como 4,2 kJ/(kgºC))*a) 1min e 40s.

b) 2min e 10s.c) 2min e 50s.d) 3min e 10s.e) 4min e 20s.

(MACKENZIE-2008/2)- ALTERNATIVA: E

Um bloco metálico de capacidade térmica 150 cal/oC é colocadono interior de um forno. Esse bloco atinge o equilíbrio térmicoapós receber 39 kcal, não variando seu estado de agregação. Avariação de temperatura sofrida por esse bloco, na escalaFahrenheit, é

a) 246 oF. d) 402 oF.

b) 289 oF. *e) 468 oF.

c) 367 oF.

II - VESTIBULARES 2008/2

(U.F. VIÇOSA-2008/2) - ALTERNATIVA: BO fluxo de energia de um corpo para outro em virtude de dife-

rença de temperatura entre eles denomina-se:a) trabalhor.*b) calor.c) energia interna.d) potência.



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(UDESC=2008/2) - RESPOSTA: a) 50 kW b) 4 horas (tirar dográfico dado ou calcular) c) 44 kWO gerente de uma academia precisa adquirir um aquecedor elé-trico para aquecer a água contida em um reservatório, cujas me-didas são 2,5 m x 2,0 m x 1,8 m. O gráfico abaixo mostra comodeve variar a temperatura da água do reservatório, em funçãodo tempo em que o aquecedor fica ligado. Este é alimentado por uma fonte de 220 V. A densidade e o calor específico da água

são, respectivamente, 1,0 x 103 kg/m3 e 4,0 x 103 J/(kgoC).

a) Qual é a potência desse aquecedor?

b) Considerando que a temperatura inicial da água seja 15 oC,

quanto tempo é necessário manter o aquecedor ligado, paraelevar a temperatura até 35 oC?c) Qual será a potência de um aquecedor, para uma correnteelétrica de 200 A?

(PUCSP-2008/2) - ALTERNATIVA: B A tabela mostra o ponto de ebulição da água e a pressão atmos-férica em diversas altitudes.

Ao armar acampamento durante a escalada, um alpinista verificaem seus instrumentos que a pressão atmosférica local é de 60cmHg e a temperatura ambiente é de 10°C. Este alpinista desejaferver 200 g de água (calor específico 1 cal/(g°C)), que se en-contra à temperatura ambiente, utilizando para isso um fogãoque fornece 200 cal/s.

Considerando as perdas de energia térmica (para o ambiente epara o recipiente) correspondentes a 50% da energia fornecida,pode-se afirmar que o aquecimento demoraráa) 120 s *b) 166 s c) 180 sd) 332 s e) 360 s

(UFC/CE-2008/2)- ALTERNATIVA:AUma moeda de aço de R$0,50, pesando 8g a 25°C, cai de umaaltura de 50m. Considere que a moeda não sofre variação novolume e que metade de sua energia potencial inicial é gasta emaumentar sua energia interna. Assim, sua temperatura final em°C será de aproximadamente:(Assuma que o calor específico do aço é c = 0,107 cal/(g°C) ;

1cal = 4,2 J e g = 10 m/s2.)*a) 25,5 d) 27,0b) 26,0 e) 27,5

c) 26,5

(UFMS-2008/2) - ALTERNATIVA: CNo interior de um forno de microondas encontra-se um prato quecontém 1kg de purê de batatas para ser aquecido. Considere

que o purê de batatas possui calor específico c = 1,8 cal/(goC),

e que a capacidade térmica C do prato é de 20 cal/o

C. A potênciaelétrica de consumo do forno é igual a 1.200W, dos quais 80%dessa potência são transferidos como energia térmica para opurê de batatas, o qual por condução aquece o prato, considereque somente essa energia é transferida para o prato. Antes deligar o forno de microondas, todo esse sistema está em equilíbrio

térmico na temperatura de 20oC. Assinale a alternativa que cor-responde ao tempo em que o forno de microondas deve ficar li-gado para que o prato e o purê de batatas atinjam a temperatura

de 50oC. Use a relação que 1cal = 4,18J.a) Igual a 3,6 minutos.b) Igual a 3,2 minutos.*c) Mais que 3,7 minutos.d) Igual a 3,0 minutos.e) Menos que 2,0 minutos.

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm recipiente com 1 L deáguaé colocadono focode umespelho

esférico côncavo, de raio de curvatura 50 cm e área 1,0 m2,como mostrado na figura.

Suponha que, localmente, a radiação solar chegue ao espelhoconforme a figura e forneça uma radiância (potência por unida-

de de área) de 6,0 kWh/dia.m2 e, suponha também, que toda aradiação que chega ao espelho é transformada em calor paraaquecer a água. O tempo necessário para esquentar a água datemperatura ambiente de 30 OC para 100 OC, será

(Dados: 1 cal = 4,2 J e dágua = 1 kg/L)a) aproximadamente, 5 minutos.*b) aproximadamente, 20 minutos.c) aproximadamente, 1 hora.d) mais do que 12 horas.



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(UFOP-2008/2)- RESPOSTA: FAZERConsidere uma partícula presa a uma mola ideal de constanteelástica k = 420 N /m e mergulhada em um reservatório térmico,isolado termicamente, com 10 litros de água. Se distendermos amola 10cm além de seu ponto de equilíbrio e a soltarmos, elapassa a executar oscilações com amplitudes decrescentes atéparar.a) Qual foi a força necessária para distender a mola de 10 cm ?b) Calcule a energia potencial elástica da mola para um desloca-mento de 10cm .c) Calcule a variação da temperatura da água para o caso (b),considerando que toda a energia potencial elástica da mola sejatransferida para a água na forma de calor.

Dados: c água = 1 cal/(g.oC), 1 cal 4,2 joules e densidade da

água = 1g / cm3.

(FATECSP-2008/2) - ALTERNATIVA: EJames Prescott Joule contribuiu significativamente para com atermodinâmica, desenvolvendo um trabalho experimental paradeterminar o valor do equivalente mecânico do calor. Como estavariável dependia da precisão dos valores dos calores específi-cos de várias substâncias, Joule analisou os diferentes méto-dos utilizados por cientistas e concluiu que havia a necessidadede um novo método, mais preciso, que hoje é conhecido como

efeito Joule.Com relação a equipamentos ou máquinas que aplicam o efeitoJoule como princípio de funcionamento, a alternativa correta éa) máquina de secar roupa à gás.b) lâmpada fluorescente.c) rádio transmissor.d) liquidificador.

*e) fusível.

(UFLA/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: BDuas amostras, uma de alumínio e outra de cobre, de mesma

massa e temperatura inicial0

= 20°C, são colocadas no in-terior de um calorímetro com água a 40°C. Após certo tempo,o sistema atinge o equilíbrio térmico. Considerando que ocalor específico do alumínio é maior que o calor específico

do cobre, pode!se afirmar quea) a amostra de alumínio está a uma temperatura menor que atemperatura da amostra de cobre.*b) a amostra de alumínio absorveu mais energia que a amostrade cobre.c) ambas as amostras absorveram a mesma quantidade de ener-gia.d) a amostra de alumínio absorveu menos energia que a amostrade cobre.



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(UDESC-2008)- RESPOSTA NO FINALUma amostra de 100,0 g de gelo, armazenada em um recipientede paredes adiabáticas, sofre mudanças de fase, conforme

mostra o gráfico abaixo.

a) A partir do momento em que todo gelo se transforma em água,a energia é transferida a uma taxa constante de 10,0 W para aágua do recipiente, utilizando-se um aquecedor elétrico imerso.a) Quanto tempo leva para toda a água ser evaporada?

b) Determine o calor específico do gelo.c) Qual é o estado físico da amostra, em cada um dos estágios(A, B, C, D e E) representados no gráfico?

RESPOSTAUDESC-2008:a) Considerando t = 0 quando a água começa a vaporizar

t = 2,26×104 s

b) 2,09.104 J/(Kg·°C)c) A - sólido B - sólido + liquido C - líquido D - líquido + vapor

E - vapor

(UFTM-2008) - ALTERNATIVA: CEm um recipiente adiabático sob pressão de 1 atm, uma fonte

de calor com fluxo constante de 2000 cal/s aquece um bloco degelo de massa 400 g que havia sido colocado no recipienteinicialmente a –20ºC. Quando o processo de fusão inicia, sãocolocados mais 600 g de gelo fundente. A adição de nova por-ção de gelo fará com que o tempo de obtenção de água líquida a0ºC demore um tempo total, em s, de

Dados: cágua = 1,0 cal/(g·ºC)cgelo = 0,5 cal/(g·ºC)

Lfusão = 80,0 cal/ga) 28. d) 64.b) 32. e) 82.*c) 42.

(PUCMINAS-2008) - ALTERNATIVA: D Ao prepararmos os alimentos, é comum aquecermos a água em

recipientes abertos. Nesses recipientes, a água entra em ebuli-ção quando sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosfé-rica.

Considerando-se as informações dadas, pode-se afirmar que atemperatura de ebulição da água será:a) maior em Belo Horizonte.b) menor em Guarapari.

c) a mesma nas três localidades, desde que consideremos H2O

puro.*d) menor no Pico da Bandeira.

III - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 4

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: BUma substância inicialmente no estado líquido tem sua tempera-tura variada, de acordo com o gráfico abaixo, em um processoisobárico (à pressão constante). A massa total da substância é

100 g. Nos primeiros 10,0 s foram retirados 200 J de calor dasubstância; nos 30,0 s seguintes, outros 600,0 J; nos últimos10,0 s, outros 200 J. O calor específico do líquido, a capacidadetérmica do líquido e o calor latente de fusão são, respectivamen-te:

a) 10,0 JK –1

, 100 J kg –1

K –1

e 6,00 × 103

J kg –1

*b) 100 Jkg –1K –1, 10,0 JK –1 e 6,00 × 103 J kg –1

c) 200 Jkg –1K –1, 20,0 J K –1 e 6,00 × 103 J kg –1

a) 6,00×103 J kg –1, 100 Jkg –1K –1 e 10,0 JK –1

(UERJ-2008) - ALTERNATIVA: C

O calor específico da água é da ordem de 1,0 cal.g –1.ºC –1 e seu

calor latente de fusão é igual a 80 cal.g –1. Para transformar 200g de gelo a 0 ºC em água a 30 ºC, a quantidade de energia ne-cessária, em quilocalorias, equivale a:a) 8b) 11*c) 22d) 28

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: CObserve o diagrama P versus T para uma substância qualquer,mostrado na figura abaixo.

Sabe-se que a substância está no estado sólido para baixastemperaturas e baixas pressões e no estado gasoso para altastemperaturas e baixas pressões. Deseja-se solidificar a subs-tância, inicialmente no estado gasoso, sem que a mesma passepeloestado líquido, aumentando a pressão externa nela exercida.Para isso, é necessário que a temperatura inicial T da substânciasatisfaça a seguinte condição:

a) T > T2

b) T1

< T < T2

*c) 0 < T < T1

d) T = T2



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(FUVEST-2008) - ALTERNATIVA: EUm aquecedorelétrico é mergulhado em um recipiente com águaa 10º C e, cinco minutos depois, a água começa a ferver a 100ºC. Se o aquecedor não for desligado, toda a água irá evaporar eo aquecedor será danificado. Considerando o momento em quea água começa a ferver, a evaporação de toda a água ocorreráem um intervalo de aproximadamentea) 5 minutos.

b) 10 minutos.c) 12 minutos.d) 15 minutos.*e) 30 minutos.

(UNESP-2008)- RESPOSTA: 621 kcal Ao ser anunciada a descoberta de novo planeta em torno da es-trela Gliese581 e a possível presença de água na fase líquida emsua superfície, reavivou-se a discussão sobre a possibilidadede vida em outros sistemas. Especula-se que as temperaturasna superfície do planeta são semelhantes às da Terra e a pres-são atmosférica na sua superfície é estimada como sendo o do-bro da pressão na superfície da Terra. A essa pressão, conside-re que o calor latente de vaporização da água no novo planeta

seja 526 cal/g e a água atinja o ponto de ebulição a 120 ºC. Cal-cule a quantidade necessária de calor para transformar 1 kg deágua a 25 ºC totalmente em vapor naquelas condições, conside-rando o calor específico da água 1 cal/(g. OC).

(UNIFESP-2008)- ALTERNATIVA: B A enfermeira de um posto de saúde resolveu ferver 1,0 litro deágua para ter uma pequena reserva de água esterilizada. Atare-fada, ela esqueceu a água a ferver e quando a guardou verifi-cou que restaram 950 mL. Sabe-se que a densidade da água é1,0·103 kg/m3, o calor latente devaporização daáguaé 2,3·106 J/kg e supõe-se desprezível a massa de água que evaporou oupossa ter saltado para fora do recipiente durante a fervura. Po-de-se afirmar que a energia desperdiçada na transformação daágua em vapor foi aproximadamente de:a) 25 000 J. d) 330 000 J.

*b) 115 000 J. e) 460 000 J.c) 230 000 J.

(EAFI/MG-2008) - ALTERNATIVA: AConsidere as afirmativas abaixo acerca do calor e da mudançade fase das substâncias:

I . Sendo o calor específico da água 1 cal/(g.oC), a energia ne-

cessária para aquecer 1 litro de água de 20 oC a 80 oC é de 60Kcal.II. O aspecto de fumaça que se forma no ar, ao expirarmos emdias bem frios é um exemplo de condensação.III. Ao passarmos umasubstância do estadosólido para o líquido,e em seguida para o estado gasoso, a substância estará ga-nhando energia e suas partículas atômicas estarão mais afasta-das umas das outras.

Podemos dizer que:*a) todas as afirmativas são verdadeiras.b) todas as afirmativas são falsas.c) apenas I e II são verdadeiras.

d) apenas II e III são verdadeiras.

(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: SOMA= 10 (02+08) A respeito do funcionamento da panela de pressão, assinale oque for correto.01) De acordo com a lei dos gases, as variáveis envolvidas noprocesso são pressão, volume e temperatura.02) O aumento da pressão no interior da panela afeta o ponto deebulição da água.04) A quantidade de calor doado ao sistema deve ser constante,

para evitar que a panela venha a explodir.08) O tempo de cozimento dos alimentos dentro de uma panelade pressão é menor porque eles ficam submetidos a temperatu-ras superiores a 100 °C.

(VUNESP-2008) - ALTERNATIVA: DDeseja-se resfriar 100 g de vapor de água a 120 ºC para 90 ºC.Dados: calor específico da água = 1 cal /(g.ºC);

calor latente de condensação = – 540 cal/g;calor específico do vapor 0,5 cal /(g.ºC).

Se o experimento ocorre no nível do mar, a quantidade de calor que deve ser retirada para essa transformação, em kcal, deveser dea) 50. b) 54. c) 55. *d) 56. e) 60.

(UERJ-2008)- RESPOSTA: 7 MINUTOSO circuito abaixo é utilizado para derreter 200 g de gelo contidoem um recipiente e obter água aquecida.

E: força eletromotriz do gerador r: resistência interna do gerador R

1, R

2e R

3: resistências

C: chave de acionamento A: recipiente adiabático

No momento em que a chave C é ligada, a temperatura do gelo éigual a 0 ºC. Dados: calor específico da água = 1,0 cal/(g.°C) ecalor latente de fusão do gelo = 80 cal/g.Estime o tempo mínimo necessário para quea água no recipiente

A atinja a temperatura de 20°C. Considere 1 cal = 4,2 J.

(FEI-2008) - ALTERNATIVA: EConsiderando que em São Paulo e Brasília as altitudes são dife-rentes, podemos afirmar que:a) a água entra em ebulição a uma temperatura menor na cidadede menor altitude.b) a água entra em ebulição a 100ºC nas duas cidades.c) a água entra em ebulição a uma temperatura maior na cidadede maior altitude.d) a temperatura de ebulição da água não depende da altitude.*e) a água entra em ebulição a uma temperatura maior na cidadede menor altitude.

(UFOP-2008) - ALTERNATIVA: CNo gráfico a seguir, vemos a temperatura (K ) de uma massa m

= 100 g de zinco, inicialmente em estado sólido, em função daquantidade de calor fornecida a ela.

Considerando as informações dadas, assinale a alternativa in-correta.a) O calor liberado pela massa de zinco no resfriamento de C

para A é 2330cal .

b) O calor específico do zinco no estado sólido vale c Zn

= 0,093cal/(g.°C).

*c) O calor latente de fusão do zinco é de LZn

= 1400 cal/g .d) A temperatura de fusão do zinco é de 692 °C.



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(VUNESP-2008) - ALTERNATIVA: A A um bloco de gelo, inicialmente a 0ºC, é fornecida certa quanti-dade de calor até que sua massa seja totalmente convertida emágualíquida. Essa quantidade de calorcontinua sendo fornecida,

agora, à massa de água em estado líquido, até que esta atinjatemperatura de 80ºC. Pode-se afirmar que durante todo o pro-cesso a temperatura do gelo*a) permanece constante até que toda a massa de gelo sejatransformada em água e, em seguida, a temperatura da águaaumenta continuamente até atingir 80ºC.b) permanece constante a 0ºC até que toda a massa de gelo se-

ja derretida e, em seguida, a temperatura da água permanececonstante à temperatura de 80ºC.c) aumenta durante a fusão de 0ºC a 32ºC e, em seguida, a águasofre uma variação de temperatura de 32ºC para 80ºC.d) aumenta continuamente atétoda a massa de gelo sertransfor-mada em água em estado líquido.e) e da água em estado líquido permanecem iguais ao longo de

todo o período de fornecimento de calor.

(UFMS-2008) - ALTERNATIVA: D A válvula da tampa da panela de pressão é um dispositivo regu-lador da pressão interna P

ide cozimento dos alimentos, evitando

que a pressão ultrapasse limites que comprometam a segurançado usuário. Para isso, a válvula possui uma massa M pré-deter-minada; e com uma haste cônica no seu centro que se encaixano orifício de um tubo cilíndrico por onde sai o vapor. No início do

aquecimento da água, a pressão interna Pi

não é suficiente paraequilibrar a força peso na válvula, e assim, a haste cônica obs-trui a saída de vapor pelo tubo, fazendo aumentar a pressãointerna P

i. Quando a pressão interna P

iatinge um valor que é

suficiente para levantar a válvula, o vapor começa a escapar dointerior da panela pelo tubo, regulando assim a pressão internapara cozimento, que chamaremos de P

iC. Como a temperatura

para a água entrar em ebulição depende da pressão, e a pres-

são interna PiC

de cozimento é superior à da pressão ambiente

P0, assim, os alimentos são cozidos em pressão e temperatura

maiores que em panelas comuns com tampas abertas. Conside-re a secção transversal do tubo por onde sai o vapor igual a A,veja a figura e, com base nessas informações, assinale a alter-nativa correta:

a) Durante o cozimento, quando a água já entrou em ebulição, seaumentar a chama na base da panela, a temperatura da água emebulição também aumenta.

b) A pressão interna PiC

pode ser determinada multiplicando ovalor da força peso (Mg) na válvula pelo valor da seção transver-

sal (A) do tubo.c) Se trocarmos apenas o tubo de saída por um outro de maior seção transversal, a pressão interna P

iCde cozimento atingirá

valores maiores.*d) Se trocarmos apenas a válvula por outra de menor peso, apressão interna P

iCe a temperatura de cozimento diminuirão.

e) Durante o cozimento quando o vapor já está saindo pela ex-tremidade do tubo, a força aplicada na válvula pela pressão in-

terna PiC

é igual à força aplicada na válvula pela pressão atmos-

férica P0.

(UFRRJ-2008) - RESPOSTA: a) 80000 cal b) 130000 calNum dia de muito calor, a governanta de uma residência decidefazer um refresco para as crianças que realizam um estudo emgrupo. Contudo, ao abrir a geladeira, percebe que as garrafasde água estão todas vazias, restando, no congelador, apenasuma garrafa cujo conteúdo encontra-se inteiramente sob a for-ma de gelo.Resolve, então, deixar a garrafa exposta ao ambiente e aguar-

dar um tempo até sua completa transformação em água. O grá-fico a seguir ilustra esta mudança de fase.

Considerando que o volume de água contido na garrafa é de 1litro, e dadoLF = 80 cal/g, cgelo = 0,5 cal/(g.°C) e cágua = 1 cal/(g.°C),pergunta-se:

a) Qual foi a quantidade de calor recebida, em calorias, pelosistema, durante a sua mudança de fase?b) Qual foi a quantidade de calor recebida, em calorias, pelosistema, para que, ao final, tivéssemos água, na fase líquida, àtemperatura ambiente de 30 °C?



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(UDESC-2008/2) - ALTERNATIVA: BCerta substância, cuja massa é 200 g, inicialmente sólida à tem-peratura de -10°C, passa pelas transformações de fase mostra-das no gráfico abaixo.

O calor específico na fase sólida, o calor latente de fusão e atemperatura de vaporização dessa substância são, respectiva-mente:a) 0,5 cal/(g.°C); 10 cal/g; 5°C.*b) 0,5 cal/(g.°C); 10 cal/g; 35°C.c) 1,0 cal/(g.°C); 10 cal/g; 35°C.d) 1,0 cal/(g.°C); 10 cal/g; 5°C.e) 1,0 cal/(g.°C); 5,0 cal/g; 35°C.

(PUCRS-2008/2) - ALTERNATIVA: AConsidere as informações a seguir e preencha os pa-rênteses com V (verdadeiro) e F (falso).Umapanela de pressão cozinha alimentosem água em um tempomenor do que as panelas comuns. Esse desempenho da panelade pressão se deve à( ) influência da pressão sobre a temperatura de ebulição daágua.( ) maior espessura das paredes e ao maior volume interno dapanela de pressão.( ) temperatura de ebulição da água, que é menor do que 100 °C,neste caso.( ) pressão interna, de uma atmosfera (1 atm), mantida pela vál-vula da panela de pressão.

A seqüência correta de preenchimento dos parênteses, de cimapara baixo, é*a) V – F – F – F d) F – V – V – Vb) V – V – F – V e) V – V – F – Fc) F – F – V – V

(UDESC-2008/2) - RESPOSTA:a) 0,57 cal/(g°C) b) fusão a 450°Cc) 1,6 kcal/gEm uma indústria de desenvolvimento de novos materiais é soli-citado a um engenheiro que analise as informações contidas nográfico abaixo. Este apresenta a relação entre a temperatura e aquantidade de calor absorvido por um corpo de material desco-nhecido, com 100 g de massa e inicialmente no estado sólido.

Com esses dados, determine:a) o calor específico do material no estado sólido.b) a transformação de fase que ocorre com o material, e a tem-peratura em que isso ocorre.c) o calor latente de fusão do material.

(UNESP-2008/2) - ALTERNATIVA:BConsidere o diagrama para uma determinada substância.

Sabendo-se que a transformação ocorre no sentido de A para D,pode-se afirmar que no trechoa) AB a substância está na fase líquida.*b) BC está ocorrendo fusão ou vaporização.c) CD há apenas vapor.d) BC há uma mistura de líquido e vapor.e) CD está ocorrendo transição de fase.

(UFU/UNIFAL-2008/2) - RESPOSTA: a) 0,20cal/(g°C) b) 0,15cal/(g°C) c) 10,0 cal/g d) 72 km/h2.000 g de uma determinada substância está inicialmente nafase sólida. É fornecido calor a essa substância e, com isso, suatemperatura varia, conforme mostra o gráfico abaixo.

Dado: Utilize 1 cal = 4,2 J

Considere as informações apresentadas e determine para essasubstância:a) O calor específico quando essa substância se encontrar noestado sólido.b) O calor específico quando essa substância se encontrar noestado de vapor.c) O calor latente de vaporização.d) A máxima velocidade (em km/h) que um veículo de massa2.100 kg, inicialmente em repouso, atingiria se todo o calor forne-cido a essa substância lhe fosse dado e convertido em energiacinética.

III - VESTIBULARES 2008/2

(UNESP-2008/2) - RESPOSTA: 5 g

Em dia de inverno europeu, a uma temperatura de 0°C, uma cri-ança desliza encosta abaixo em seu trenó, partindo do repouso,de uma altura de 10 m acima do ponto mais baixo, e com umaperda de 20% de energia na forma de calor, devido ao desli-zamento.

Estime a quantidade de neve derretida até chegar ao ponto maisbaixo da encosta. Para isso adote que a massa total do trenómais a da criança é de 82,5 kg. Nos seus cálculos, considere

que g = 10 m/s2, que o calor latente de fusão do gelo é L F = 330

kJ/kg e que toda a energia perdida foi transferida para o gelo.



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(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 05 (01+04)De acordo com o gráfico abaixo de mudança de estado paraduas substâncias A e B, partindo do estado sólido para A (a –20ºC) e do estado líquido para B (a 60ºC), assinale o que for correto .

01) A temperatura de fusão da substância A é 20ºC.

02) A temperatura de fusão da substância A é –20ºC e a dasubstância B é 60ºC.04) A temperatura de ebulição da substância A é 60ºC.08) A temperatura de fusão da substância B é 100ºC.16) A temperatura de ebulição da substância A é igual à tempera-tura de fusão da substância B.

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 24 (08+16) A matéria, em geral, apresenta três fases; a fase sólida, a faselíquida e a fase gasosa. Sobre o fenômeno de mudanças defase, assinale o que for correto.01) Durante o processo de mudança de fase a pressão cons-tante, a temperatura da substância varia. A energia recebidapela substância na forma de calor é utilizada para reordenar aenergia potencial de cada molécula em relação às demais.02) A temperatura de mudança de fase de uma substância

independe da pressão atmosférica.04) Para que uma substância mude de fase, é necessário queela troque calor com o meio em que se encontra.08) O ponto triplo representa as únicas condições de temperatu-ra e pressão em que as fases sólida, líquida e gasosa de umasubstância coexistem em equilíbrio.16) O regelo é um fenômeno no qual o gelo, sob pressão, funde,voltando a congelar quando a pressão é removida.

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: 16 minutosUm resistor com resistência elétrica igual a 4,16 é imerso emum recipiente contendo água líquida a 100 ºC. Considerando quea corrente elétrica que passa pelo resistor vale 10,0 A e que ocalor latente de vaporização da água vale 400 kJ/kg, calcule otempo necessário, em minutos, para que 1,0 kg de água sejavaporizado.

Observação: em todos os passos para calcular o solicitado,despreze (não arredonde aritmeticamente) as decimais e consi-

dere a seguinte equação: Q = R.i2. t

(U.F. VIÇOSA-2008/2) - ALTERNATIVA: C As tabelas abaixo mostram algumas propriedades do gelo e daágua.

A quantidade de calor necessária para transformar 100 g degelo a –10°C em água a +10°C é:a) 9000 cal b) 8000 cal *c) 9550 cal d) 1000 cal



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(PUCRIO-2008) - ALTERNATIVA: DUma quantidade m deáguaa 90°C é misturada a 1,0 kgde águaa 30 °C. O resultado final emequilíbrio está a 45°C. A quantidadem, em kg, vale:a) 1,00 *d) 0,33b) 2,00 e) 3,00

c) 0,66

(FEI-2008) - ALTERNATIVA: BUma massa de 100 g de água foi colocada dentro de um calorí-metro. Após certo tempo, mediu-se a temperatura do conjunto,

que já se encontrava em equilíbrio térmico, e encontrou-se 20ºC.Em seguida, adicionou-se 200 g de água a 80º C e, após o novoequilíbrio térmico, mediu-se a temperatura final e encontrou-se50ºC. Qual é a capacidade térmica do calorímetro?Despreze trocas de calor com o ambiente.a) 50 cal/ºC*b) 100 cal/ºCc) 150 cal/ºCd) 200 cal/ºCe) 80 cal/ºC

(UNEMAT/MT-2008) - ALTERNATIVA: DUm pedaço de 250 gramas de um determinado metal de calor es-pecífico igual a 0,1 cal/(g.ºC), à temperatura de 380 ºC, é coloca-do em 120 gramas de água de calor específico igual a 1 cal/(g.ºC), à temperatura de 20 ºC. Assinale a alternativa que repre-

senta aproximadamente a temperatura de equilíbrio da mistura.a) 76,43 ºCb) 79,70 ºCc) 89,25 ºC*d) 82,07 ºCe) 85,74 ºC

(MACKENZIE-2008) - ALTERNATIVA: APara certo procedimento industrial, necessita-se de água a 20°C,mas só se dispõe de água no estado sólido a 0°C (gelo) e águafervendo a 100°C. A relação entre a massa de gelo e a massa deáguafervendoque se deve misturar em um recipiente adiabático,para a obtenção do desejado, é

Dados: calor latente de fusão da água = 80 cal/gcalor específico da água líquida = 1 cal/(g°C)

*a) 4/5b) 3/4c) 2/3d) 1/2e) 1/3

(UNESP-2008)- RESPOSTA: 73,27 gUm cubo de gelo com massa 67 g e a –15 ºC é colocado em umrecipiente contendo água a 0 ºC. Depois de um certo tempo, es-tando a água e o gelo a 0 ºC, verifica-se que uma pequena quan-tidade de gelo se formou e se agregou ao cubo. Considere ocalor específico do gelo 2 090 J/(kg.ºC) e o calor de fusão 33,5

× 104 J/kg. Calcule a massa total de gelo no recipiente, supondoque não houve troca de calor com o meio exterior.

(UNIFESP-2008)- ALTERNATIVA: DEm uma experiência de laboratório, um aluno mede a temperaturade uma pequena quantidade de água contida em um tubo de en-saio (a água e o tubo foram previamente aquecidos e estão emequilíbrio térmico). Para isso, imerge nessa água um termômetrode mercúrio em vidro que, antes da imersão, marcava a tempera-tura ambiente: 20 ºC. Assim que todo o bulbo do termômetro éimerso na água, a coluna de mercúrio sobe durante alguns se-

gundos até atingir 60 ºC e logo começa a baixar. Pode-se afirmar quea temperatura da água no instante em queo termômetro nelafoi imerso eraa) de 60 ºC, pois o termômetro nunca interfere na medida da tem-peratura e o calor perdido para o ambiente, nesse caso, é des-prezível.b) de 60 ºC porque, nesse caso, embora possa haver perda decalor para o termômetro e para o ambiente, essas perdas não semanifestam, pois a medida da temperatura é instantânea.c) maior do que 60 ºC; a indicação é menor exclusivamente por causa da perda de calor para o ambiente, pois o termômetro nãopode interferir na medida da temperatura.*d) maior do que 60 ºC e a indicação é menor principalmente por causa da perda de calor para o termômetro.e) menor do que 60 ºC porque, nesse caso, a água absorve ca-lor do ambiente e do termômetro.

(UFSCar-2008) - RESPOSTA: a) 13,5 J/°C b) 432 °C Após ter estudado calorimetria, um aluno decide construir umcalorímetro usando uma lata de refrigerante e isopor. Da latinhade alumínio removeu parteda tampasuperior. Em seguida, recor-tou anéis de isopor, de forma que estes se encaixassem na la-tinha recortada, envolvendo-a perfeitamente.

Em seu livro didático, encontrou as seguintes informações:Material Calor específico J/(kg×ºC)

Alumínio 900 Água 4200Ferro 450(massa específica da água: 1 kg/L)

a) Determine a capacidade térmica desse calorímetro, sabendo

que a massa da latinha após o recorte realizado era de 15×10-3

kg.b) Como a capacidade térmica do calorímetro eramuitopequena,decidiu ignorar esse valor e então realizou uma previsão experi-mental para o seguinte problema:Determinar a temperatura que deve ter atingido um parafuso de

ferro de 0,1 kg aquecido na chama de um fogão.Dentro do calorímetro, despejou 0,2 L de água. Após alguns mi-

nutos, constatou que a temperatura da água era de 19 ºC. Aque-ceu então o parafuso, colocando-o em seguida no interior do ca-lorímetro. Atingido o equilíbrio térmico, mediu a temperatura dointerior do calorímetro, obtendo 40 ºC. Nessas condições, su-pondo que houvesse troca de calor apenas entre a água e oparafuso, determine aproximadamente a temperatura que estedeve ter atingido sob o calor da chama do fogão.

ver slide:UFSCar - 2008 - Q.37

IV - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 16

(UFU/UFLA-2008) - ALTERNATIVA: BUm pedaço de cobre sólido, de massa 1 kg a 20 ºC é colocadoem um recipiente que contém umagrande quantidade de nitrogê-nio líquido a 77,3 K e 1 atm. Após um tempo, o cobre entra emequilíbrio térmico com o nitrogênio.Dados: Calor latente de vaporização do nitrogênio é 48 cal/g

Calor específico do cobre é 0,092 cal/(gºC)

Temperatura de fusão da água a 1 atm é 273,3 KTemperatura de ebulição do nitrogênio a 1 atm é 77,3 K

Com base nessas informações, pode-se afirmar que a massa denitrogênio evaporada nesse processo é de aproximadamentea) 82 g.

*b) 0,41 Kg.

c) 820 Kg.

d) 41 g.



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(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: SOMA= 28 (04+08+16)

Dois pequenos blocos de alumínio, de massas m1

e m2, cujas

temperaturas são, respectivamente, T1

e T2, encontram-se inici-

almente isolados um do outro. Considerando que m1

> m2

e que

T2

> T1, assinale o que for correto.

01) Sendo T2

> T1

e m2

> m1, então o bloco m

2possui maior

quantidade de calor que o bloco m1

.02) Uma vez que os blocos são constituídos de um mesmo mate-rial, ambos possuem a mesma capacidade térmica.04) Se os dois blocos forem colocados em contato, ocorrerá um

fluxo de energia, na forma de calor, cujo sentido será do bloco m2

para o bloco m1.

08) Se os dois blocos forem colocados em contato, o fluxo decalor entre eles cessará quando for atingido o equilíbrio térmico.16) Se os dois blocos forem colocados em contato, após ser atingido o equilíbrio térmico a temperatura dosblocos será menor

que T2

e maior que T1.

(UFMG-2008) - RESPOSTA: a) 7,0 min b) 0,0 ºCEm uma aula no Laboratório de Física, o Professor Jésus realizao experimento que se descreve a seguir. Inicialmente, ele imergeum aquecedor elétrico em 1,0 kg de água, à temperatura de 23ºC, contida num recipiente de isopor. Em seguida, o recipiente étampado e o aquecedor é ligado, até a temperatura da águaatingir 45 ºC. Considere que a tensão e a corrente elétricas, noaquecedor, são, respectivamente, de 220 V e de 1,0 A. Despre-ze a capacidade térmica do recipiente e a do aquecedor.a) Com base nessas informações, CALCULE o tempo que oaquecedor ficou ligado. (Dado: calor específico da água c = 1,0

cal/(goC) = 4,2 × 103 J/(kgoC)b) Em seguida, o Professor Jésus coloca 0,60 kg de gelo, a 0,0ºC, na água contida no recipiente, tampa-o novamente, e esperaaté a temperatura dela se estabilizar. Sabe-se que o calor latente

de fusão do gelo é de 3,3 × 105 J/kg. Considerando essas infor-mações, CALCULE a temperatura da água no final desse expe-rimento.

(UDESC-2008) - RESPOSTAa) 0,12 cm b) Dados incompatíveiscom a realidade. Veja comentário no final.

Um tecnólogo de móveis resolve testar as propriedades térmi-cas de alguns materiais, com a intenção de utilizá-los futuramen-te, na construção de alguns móveis.a) Dispondo de um tubo de alumínio (coeficiente de dilataçãolinear

Al= 2,4·10 –5 °C –1) que tem 50 cm a 0 °C, ele quer saber

qual o acréscimo de comprimento no tubo, quando a sua tempe-ratura chegar a 100 °C.b) Em um segundo teste, ele retira um bloco de 8,0 kg de latão deum forno e o coloca em um recipiente contendo 4,6 kg de água,à temperatura de 200 °C. Depois de certo tempo a água pára deferver e resta uma massa total de 12,54 kg de água e latão. Quala temperatura do forno? Considere que a água ferva a 100 °C eo calor latente de vaporização da água seja de 540 cal/g.

COMENTÁRIO: Provavelmente,no itemb, a temperatura inicial daágua era para ser 20,0 °C. Com esse valor a resposta, para atemperatura do forno, é 616 °C.



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(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: EEm um calorímetro com capacidade térmica de 50 cal/°C existem100 g de água em equilíbrio térmico a 30 °C. Qual é a quantidadede água a 80 °C que deve ser acrescentada ao calorímetro paraque a nova temperatura de equilíbrio seja o dobro da inicial?

Dado: cágua

= 1,00 cal/(g°C)a) 100 gb) 125 g

c) 150 gd) 200 g*e) 225 g

(VUNESP/UNINOVE-2008/2)- ALTERNATIVA: EUm calorímetro ideal contém dois litros de água a 30 °C e, noinstante t = 0, dentro dele é colocado um bloco de gelo de 5 kg a

–20 ºC. Após um intervalo de tempo T, verifica-se que no recipi-ente existe água líquida e gelo em equilíbrio térmico a 0 ºC. Ográfico a seguir mostra como varia a temperatura do sistema emfunção do tempo, até ser atingido o equilíbrio térmico.

Dados: calor específico da água líquida = 1 cal/(g.ºC)calor específico do gelo = 0,5 cal/(g.ºC)calor latente de fusão do gelo = 80 cal/gdensidade da água = 1 g/mL

Sabendo que o experimento se passa no nível do mar, pode-seafirmar que, no instante T, representado no gráfico, a massa degelo que ainda permanece no calorímetro vale, em gramas,a) 1 250.b) 2 250.c) 3 750.d) 4 250.*e) 4 875.

(UFTM-2008/2)- RESPOSTA: FAZER

Para fazer café, meio litro de água fervente, aquecida em umachaleira, foi despejada sobre o pó, a 100 ºC. O café coado gotejaa 90 ºC para o interior de uma cafeteira. Após todo conteúdo docoador ter se esgotado, o café contido na cafeteira, agora a 80ºC, é vertido em uma garrafa térmica onde, após o equilíbriotérmico, permanece sob temperatura de 75 ºC.

Considerando desprezível a perda de massa de água por eva-poração durante o processo e admitindo que o calor específicoda água é igual ao calor específico do café, sendo seu valor igual a 1 cal/(g·ºC),Dado: densidade da água = 1 g/mLa) determine a quantidade de calor cedida pelo líquido para oscorpos envolvidos na elaboração do café, desde o momento emque a água a 100 ºC é vertida sobre pó, até o momento em que éobtido o café já em equilíbrio térmico com a garrafa térmica.b) considerando que não houve troca de calor do sistema com oar, calcule a capacidade térmica da cafeteira que recebeu o café

passado pelo coador.

(UNIMONTES/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: AUma moeda de cobre, cuja massa mc é 75 g , é aquecida em um

forno de laboratório até uma temperatura T de 312 oC . A moeda

é então largada em um béquer de vidro contendo uma massa ma

de 220 g de água. A capacidade térmica CB

do béquer é de 45

cal/K . A temperatura inicial T i

da água e do béquer é de 12 oC .Supondo que a moeda, o béquer e a água sejam um sistemaisolado e que a água não se evapore, a temperatura final T

f do

sistema em equilíbrio térmico é, aproximadamente,

*a) T f

= 20 oC .

b) T f = 55 oC .c) T

f = 60 oC .

d) T f

= 30 oC .

Dados:calor específico da água = 1,000 cal/(gºC)calor específico do cobre = 0,094 cal/(gºC)

(CEFETMG-2008/2) -ALTERNATIVA: CUm bloco de 10 gramas de gelo a 0 ºC é colocado dentro de umcalorímetro ideal.A quantidade mínimade água a 40 ºC, a seradi-cionada ao conjunto para fundir completamente o gelo é, em gra-mas, (Dado: calor latente de fusão do gelo igual a 80 cal/g)a) 5.b) 10.*c) 20.d) 40.e) 80.

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 26 (02+08+16)Três diferentes substâncias A, B e C, de mesma massa e com amesma temperatura inicial, recebem a mesma quantidade de ca-lor durante 10 minutos. A temperatura ao término dos 10 minutosaumentou 5,0 ºC e 10,0 ºC, respectivamente, para as substânci-as A e B. A substância C tem o calor específico de 2,200 J/(g°C)e é quatro vezes maior que o calor específico da substância A.

Assinale o que for correto.01) O calor específico da substância A é 0,500 J/(g°C).02) O calor específico da substância B é 0,275 J/(g°C).04) Ao final dos 10 minutos, se colocadas em contato, as trêssubstâncias estão em equilíbrio térmico.08) Se as substâncias, colocadas em contato, trocarem calor livremente entre si, a soma algébrica das quantidades de calor trocadas pelas substâncias, até o estabelecimento do equilíbriotérmico, é nula.16) A variação da temperatura da substância C, ao final dos 10minutos, é 1/4 da variação da temperatura da substância A.

(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: EEm um calorímetro com capacidade térmica de 50 cal/°C existem100 g de água em equilíbrio térmico a 30 °C. Qual é a quantidadede água a 80 °C que deve ser acrescentada ao calorímetro paraque a nova temperatura de equilíbrio seja o dobro da inicial?

Dado: cágua = 1,00 cal/(g°C)a) 100 gb) 125 gc) 150 gd) 200 g*e) 225 g

IV - VESTIBULARES 2008/2



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(UFTM-2008) - ALTERNATIVA: E A transmissão de calor entre os corpos pode ocorrer por trêsprocessos diferentes. Sobre estes processos, considere:

I. As trocas de calor por irradiação são resultantes da fragmen-tação de núcleos de átomos instáveis num processo tambémconhecido por radioatividade.II. A condução térmica é o processo de transferência de calor deum meio ao outro através de ondas eletromagnéticas.III. Não pode haver propagação de calor nem por condução, nempor convecção, onde não há meio material.IV. O fenômeno da inversão térmica ocorre mais freqüentementeno inverno e acentua a poluição, já que não ocorre convecção.É correto o contido em apenasa) IeI I .b)IeIII.c)IIeIII.d) II e IV.*e) IIIe IV.

(UNESP-2008) - ALTERNATIVA: EUm corpo I é colocado dentro de uma campânula de vidro trans-parente evacuada. Do lado externo, em ambiente à pressão at-mosférica, um corpo II é colocado próximo à campânula, masnãoem contato com ela, como mostra a figura.

As temperaturas dos corpos são diferentes e os pinos que ossustentam são isolantes térmicos. Considere as formas de trans-

ferência de calor entre esses corpos e aponte a alternativa cor-reta.a) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque não estãoem contato entre si.b) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque o ambienteno interior da campânula está evacuado.c) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque suas tem-peraturas são diferentes.d) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dápor convecção.*e) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dápor meio de radiação eletromagnética.

(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA:A Assinale a alternativa incorreta sobre a transmissão do calor na atmosfera.

*a) A convecção consiste na transmissão do calor a partir da ca-mada de ar quente mais denso que desce da atmosfera até onível do solo, durante o dia.b) A inversão térmica ocorre quando uma camada de ar quentese sobrepõe a uma camada de ar frio e, em uma atmosfera po-luída, tende a elevar a concentração dos poluentes nas cama-das mais baixas da atmosfera.c) Os Gêisers podem aflorar pelo processo de convecção, quan-do a água quente no interior da Terra abre caminho natural paraa superfície, através de erupções.d) Quanto maior a altitude, menor a densidade e a temperaturadas moléculas na atmosfera e, portanto, menor a emissão de ra-diação.e) Os raios infravermelhos representam uma forma de energia

irradiada sob a forma de ondas de calor.

(UFMG-2008) - ALTERNATIVA: BDepois de assar um bolo em um forno a gás, Zulmira observaque ela queimaa mão aotocar notabuleiro, mas não a queimaaotocar no bolo. Considerando-se essa situação, é CORRETO afir-mar que isso ocorre porquea) a capacidade térmica do tabuleiro é maior que a do bolo.*b) a transferência de calor entre o tabuleiro e a mão é mais rápi-da que entre o bolo e a mão.

c) o bolo esfria mais rapidamente que o tabuleiro, depois de osdois serem retirados do forno.d) o tabuleiro retém mais calor que o bolo.

(UEL-2008) - ALTERNATIVA: ANa parte traseira das geladeiras é onde, em geral, os fabricantescolocam uma grade preta sustentando uma serpentina da mes-ma cor. Qual é o estado do fluido de refrigeração neste setor dageladeira?*a) Líquido, alta pressão, alta temperatura.b) Líquido, baixa pressão, alta temperatura.c) Líquido, pressão atmosférica, baixa temperatura.d) Gás, alta pressão, baixa temperatura.e) Gás, pressão atmosférica, alta temperatura.

(UEG/GO-2008) - ALTERNATIVA: A

Os agasalhos mais modernos e de grande eficiência são feitospor várias camadas de tecido, tendo entre elas um grande núme-ro de tiras plásticas brilhantes – refletoras – com ar aprisionadonessas tiras. Sobre esse produto, é CORRETO afirmar:*a) A combinação dos tecidos e das tiras (brilhantes com ar aprisionado) serve para manter a temperatura constante próxi-mo à superfície da pele.b) O objetivo do ar aprisionado nas partes refletoras é fazer comque o agasalho fique mais leve.c) As tiras brilhantes têm o objetivo principal de sinalização no-turna.d) A sucessão de camadas de algodão e tiras serve para condu-zir o calor vindo do meio externo para a parte interna do agasa-lho.

(UFRGS-2008) - ALTERNATIVA: E

O espectro de radiação emitido por um corpo negro ideal depen-de basicamente dea) seu volume. d) seu calor específico.b) sua condutividade térmica. *e) sua temperatura.c) sua massa.

V - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 19

(UFPB-2008) -ALTERNATIVA: A As faces de uma chapa de alumínio de 0,5cm de espessura sãomantidas, durante 20 segundos, às temperaturas de 20OC e100OC , respectivamente. Se o coeficiente de condutibilidade tér-mica do alumínio é 0,5 cal/ (cm.s.°C ), quantas calorias são trans-

mitidas, através de 1cm2 da chapa, no intervalo de tempo referi-do acima?*a) 1600 b) 1400 c) 1200 d) 1000 e) 800

(UEPG/PR-2008)- RESPOSTA: SOMA= 31 (01+02+04+08+16)Calor é uma forma de energia que é transferida entre dois siste-mas quando entre eles existe uma diferença de temperatura, e atransferência pode ocorrer por condução, convecção ou radia-ção. A respeito deste assunto, assinale o que for correto.01) Na condução, a transferência de calor ocorre de partícula apartícula, dentro de um corpo ou entre dois corpos em contato.02) A transferência de calor em um meio fluido ocorre por convecção.04) Na radiação, a transferência de calor entre dois sistemasocorre através de ondas eletromagnéticas.08) O fluxo de calor através de um corpo é inversamente propor-cional à sua espessura.16) A energia irradiada por um corpo, na unidade do tempo, édiretamente proporcional à quarta potência da sua temperaturaabsoluta.



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(UFMS-2008) - RESPOSTA: SOMA = 005 (001+004) (Ver obser-vação no final)Um barman, para manter as bebidas geladas, procura no merca-do objetos de gel plastificado, para colocá-los, depois de conge-lados, no interior de copos contendo bebidas, mantendo-as ge-ladas sem alterar o sabor. Encontra dois objetos de formas dife-rentes, um cúbico e o outro esférico indexados por 1 e 2 respec-tivamente. Os dois objetos possuem a mesma massa e são fei-

tos do mesmo material (com as mesmas propriedades físicas,como densidade, condutividade térmica, capacidade térmica etc).Para testá-los, prepara dois recipientes idênticos (mesmas pro-priedades físicas), isolados termicamente do ambiente. Os reci-pientes contêm a mesma quantidade de água, e ambos estão em

equilíbrio térmico com o ambiente na temperatura Ta

(veja a Figu-ra 1). Retira os dois objetos do congelador, ambos na mesmatemperatura do congelador T

cque é menor que T

a(veja a Figura

2) e, rapidamente, coloca-os individualmente em cada recipiente. Após deixá-los por algum tempo, cada sistema atinge o equilíbrio

térmico nas temperaturas Te

1 e Te

2 respectivamente (veja a Figu-ra 3). Considere que, durante o resfriamento da bebida, cadasistema não trocou calor com o ambiente. Com fundamentos nosconceitos da condução térmica e das propriedades da matéria, écorreto afirmar:

(001) As temperaturas de equilíbrios Te

1 e Te

2 são iguais.(002) Os dois objetos alcançam o equilíbrio térmico com a águaem tempos iguais.(004) Enquanto atingem o equilíbrio térmico, os objetos e a águatrocam calor entre si.

(008) A temperaturade equilíbrio Te

2 é maior que a temperatura Ta

do ambiente.(016) Imediatamente após ambos os objetos serem colocadosna água, a taxa de calor que flui do objeto 2 (esférico) para aágua, é menor que a taxa de calor que flui do objeto 1 (cúbico)para a água.

(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA: D A lei de Fourier para condução térmica afirma que, “Em um regi-me estacionário, o fluxo de calor por condução ( ) numa cama-da de material homogêneo é diretamente proporcional à área daseção transversal atravessada e à diferença de temperaturaentre os extremos e inversamente proporcional à espessura dacamada considerada (e)”. Fixando uma área de seção com umadiferença de temperatura entre os extremos constantes, assi-

nale qual das figuras a seguir pode representar o gráfico dofluxo de calor por condução em função da espessura da cama-da considerada.

OBS.: O item 016 estaria correto se o sentido do fluxo de calor fosse o inverso do que está mencionado.

a)

b)

c)

*d)

e)



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(UEG/GO-2008/2) - ALTERNATIVA: COs dois componentes atmosféricos de maior importância namanutenção da temperatura na superfície da Terra são o dióxidode carbono e a água. O dióxido de carbono e a água absorvemdeterminados comprimentos de onda de radiação na região do

infravermelho, impedindo que essa energia escape do nossoplaneta. O problema é que a concentração de CO

2atmosférico

tem crescido mais de 15% desde o final da década de 50. Medi-ções realizadas durante várias décadas mostram que a quanti-

dade deCO2

atmosférico tem aumentado uniformemente. A partir dessas informações, marque a alternativa CORRETA:a) O aquecimento global tem uma relação direta com a quantida-de de energia que entra no nosso planeta. Assim, uma soluçãopara amenizar a temperatura seria criar enormes espelhosrefratores na superfície terrestre.b) O dióxido de carbono é um gás incolor e inodoro, sendo umgás majoritário da atmosfera terrestre, o qual é responsável pelo

chamado efeito estufa; o CO2

é uma molécula polar com ligaçõesapolares.*c) O dióxido de carbono é moderadamente solúvel em água napressão atmosférica. As soluções resultantes são moderada-mente ácidas devido à formação do ácido carbônico.d) A radiação infravermelha é muito perigosa porque ela viajacom a mesma velocidade da luz, aproximadamente 300.000 km/s.

(VUNESP/UNICID-2008/2) - ALTERNATIVA: DLeia a tirinha para responder a questão abaixo.

O pai poderia ter dito ao filho que o vento é resultado das cha-madas correntes de convecção.

Analise:I. as correntes de convecção só ocorrem nos meios fluidos;II. o vento transporta energia térmica de regiões mais quentespara mais frias;III. no litoral durante a noite, as correntes de convenção causamo vento que sopra do mar para o continente e que é paralelo àrebentação.Está correto o contido ema) I, apenas.b) II, apenas.c) III, apenas.*d) I e II, apenas.

e)I,IIeIII.

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: ANas primeiras lâmpadas de tungstênio fabricadas, era criado vá-cuo no interior do bulbo, mas isso causava uma lenta sublimaçãodo filamento, levando ao escurecimento do vidro. Atualmente es-te problema está sanado, sendo injetado um gás inerte sob baixapressão, normalmente o argônio. Na lâmpada esquematizada,acesa e posicionada horizontalmente, o círculo tracejado indicaa região f do filamento. Medidas de temperatura mostram que no

ponto A o vidro está mais quente que no ponto D; é válido afirmar que esta diferença entre as temperaturas se deve:

*a) à propagação do calor por convecção, desde a região f atéo ponto B.b) à propagação do calor por radiação, desde a região f até oponto A.c) à propagação do calor por condução, desde o ponto B até oponto A.d) à propagação do calor por radiação, desde o ponto C até oponto B.e) a um efeito conjunto da propagação do calor por condução,convecção e radiação, desde o ponto C até o ponto B.

(VUNESP/FTT-2008/2) -ALTERNATIVA: CNo inverno, as pessoas procuram usar roupas de lã, principal-

mente porque a lãa) é transparente à radiação infravermelha.b) é um bom condutor térmico.*c) é um bom isolante térmico.d) é naturalmente quente.e) aquece-se muito rapidamente.

(UEM/2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 14 (02+04+08)Sobre o processo de formação dos ventos em locais litorâneos,assinale o que for correto.01) Durante o dia, o ar mais frio situado sobre o solo desloca-seem direção ao mar, gerando uma corrente de convecção do con-tinente para o mar.02) O ar aquecido próximo ao solo ascende por meio do proces-so de convecção.04) Durante o dia, o solo aquece-se mais que a água do mar emvirtude da diferença entre seus coeficientes de calor específico.08) Durante o dia, o ar mais frio situado sobre o mar desloca-seem direção à costa, gerando uma corrente de convecção do mar para o continente.16) Os coeficientes de calor específico do solo e da água sãoidênticos, o que acaba gerando uma corrente de convecçãomar-terra, durante o dia, e terra-mar, durante a noite.

V - VESTIBULARES 2008/2



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(UDESC-2008) - ALTERNATIVA: E A figura (a) mostra um dispositivo que pode ser usado para ligar

ou desligar um forno, dependendo da temperatura do local ondese encontra o sensor (barra AB). Essa barra é constituída dedois metais diferentes e, ao ser aquecida, fecha o circuito, comoindicado na figura (b).

O funcionamento do dispositivo acima indicado ocorre devido:a) a metais diferentes possuírem calores específicos diferen-tes.b) a metais diferentes possuírem condutividades térmicas dife-rentes.c) ao calor fluir sempre de um corpo a uma temperatura maior para um corpo a uma temperatura menor, e nunca ocorrer ofluxo contrário.d) a metais diferentes possuírem calores latentes diferentes.*e) a metais diferentes possuírem coeficientes de dilatação tér-mica diferentes.

(UDESC-2008) - RESPOSTA: a) 0,34 N b) 4,5 × 10 –3 m

c) 24310 cal e 1,01 × 10 –6 m3

Um estudante de Fisioterapia resolve testar seus conhecimen-tos em física e realiza alguns experimentos usando um cubo dealumínio (densidade igual a 2700 kg/m3) que pesa0,54 N.O cubo

é suspenso por um fio fino, de massa desprezível, e submersototalmente em água (densidade igual a 1000 kg/m3). (Se neces-

sário adote g = 10 m/s2)a) Qual o valor da tensão no fio?b) Calcule a aresta do cubo.c) Agora um cubo de ferro de 6,00 cm de lado e massa 1,70 kg é

aquecido de 20 °C até 150 °C (cferro

= 0,11 cal/(g °C) e coeficiente

de dilatação volumétrica 3,6 × 10-5 °C-1). Calcule a quantidade decalor recebida e a variação do volume do cubo.

(FEI-2008)- ALTERNATIVA: DEm uma estrada de ferro, as seções dos trilhos possuem 20m decomprimento a 20ºC e estão separadas umas das outras por umespaçamento de 8mm. Qual é a máxima temperatura que a ferro-via suporta para que não haja empenamento dos trilhos?

Dado: = 2 × 10 –5 ºC –1

a) 25ºC b) 30ºC c) 35ºC *d) 40ºC e) 50ºC

(UFRJ-2008) - RESPOSTA NO FINALUm incêndio ocorreu no lado direito de um dos andares interme-diários de um edifício construído com estrutura metálica, comoilustra a figura 1. Em conseqüência do incêndio, que ficou restri-to ao lado direito, o edifício sofreu uma deformação, como ilustraa figura 2 .

Com base em conhecimentos de termologia, expliquepor que o edifício entorta para a esquerda e não para adireita.

RESPOSTAOFICIALUFRJ-2008:Como um metal se dilata quando se aquece, a estrutura metálicado lado direito do prédio passa a ter um comprimento maior do

que a estrutura metálica em seu lado esquerdo devido ao aque-cimento provocado pelo incêndio que ocorreu no lado direito.Para quea altura do prédio medida em seulado direito fique maior do que a medida pelo lado esquerdo, o prédio entortará neces-sariamente para o lado esquerdo, como indicado na figura 2.

(UFPR-2008) - RESPOSTA: L = 0,45 cmNo passado, muitos acidentes ferroviários eram causados por projetos malfeitos, que não consideravam a junta de dilataçãomínima nas emendas dos trilhos de aço da estrada de ferro. Emgeral, os trilhos de uma ferrovia têm um comprimento de 15 m esão instalados sobre os dormentes quando a temperatura é de23 ºC. Em um dia ensolarado de verão, a temperatura dos trilhospode atingir 53 ºC. Para essa situação, calcule qual deve ser a

junta de dilatação mínima entre os trilhos, de modo a evitar que asextremidades de dois trilhos consecutivos se toquem e se defor-mem, podendo ocasionar um acidente.

(Dado: aço=10 × 10-6 K-1)

VI - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 24

VI - DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS

(UFU/UFLA-2008) - ALTERNATIVA: DUm telescópio registra, sobre um detector quadrado de silício(denominado CCD) de2,0 cm delado, a imagemde uma parte deum conjunto de estrelas uniformemente distribuídas. Uma quan-tidade de 5000 estrelas é focalizada no detector quando a tem-peratura deste é de 20 ºC. Para evitar efeitos quânticos indese-

jáveis, o detector é resfriado para –80 ºC.Dado: Considere que o coeficiente de dilatação linear do silício é

igual a 5,0 × 10 –6 °C –1

Com base nessas informações, pode-se afirmar que o númerode estrelas detectado depois do resfriamento é de aproximada-mentea) 5005 estrelas. c) 4500 estrelas.b) 5055 estrelas. *d) 4995 estrelas.

(UFJF-2008) - ALTERNATIVA: CO comprimento de uma barra de latão varia em função da tempe-ratura, segundo a figura a seguir. O coeficiente de dilatação li-near do latão,no intervalode0 °C a 100 °C, vale:

a) 1,00 × 10 –5 / °C

b) 5,00 × 10 –5 / °C

*c) 2,00 × 10 –5 / °C

d) 2,00 × 10 –4 / °C

e) 5,00 × 10 –4 / °C

(UFC/CE-2008) - RESPOSTA: a) A

= 2 2 × 1 0 –6 °C-1 eB

=11×

10 –6 °C –1 b) A/ B = 2Duas barras, A e B, construídas demateriais diferentes, são aquecidasde 0 a 100°C. Com base na figura aolado, a qual fornece informações so-bre as dilatações lineares sofridaspelas barras, determine:a) os coeficientes de dilatação line-

ar das barras A e B.b) a razão entre os coeficientes de

dilatação linear das barras A e B.



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(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 2,4 × 10 –5 °C –1 b) 0,21 J/(g°C)

c) 5 × 10 –5 °C/(J.g)Um estudante de tecnologia de informação consegue um está-

gio em uma empresa. No setor em que trabalha, deve ser desen-volvida uma planilha eletrônica que calcule grandezas físicas dedeterminados materiais, a partir de dados fornecidos por pesqui-sadores.

Considerando a tabela de dados acima, calcule os valores que oestagiário encontrará para as seguintes grandezas:a) coeficiente de dilatação linear do material A;b) calor específico do material D;

c) taxa de aumento de temperatura do material B (em oC/(J.g)).

(UFRGS-2008) - ALTERNATIVA: 16 A e 17 EInstrução: As questões 16 e 17 referem-se ao enunciado abai-xo.

Dois cubos metálicos com dimensões idênticas, um de ouro(A), outro de chumbo (B), estão sobre uma placa aquecedora,inicialmente em temperatura ambiente. A tabela abaixo apresenta algumas propriedades térmicas des-

ses dois materiais.

16. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacu-nas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.

No topo de cada cubo é colocada uma cabeça de fósforo quefica em contato direto com o cubo. Os dois cubos são aquecidosa uma temperatura final levemente superior à de ignição do fós-foro.Com base nos dados da tabela, conclui-se que o fósforo acen-derá primeiro no cubo .......... e que a aresta do cubo A será .....do cubo B no estado de equilíbrio térmico*a) A – menor que a d) B – menor que ab) A – maior que a e) A – igual àc) B – maior que a

17. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacu-nas do texto abaixo, na ordem em que aparecem.Em outro experimento, a cada um dos cubos é fornecida, inde-pendentemente, a mesma quantidade de calor. A temperaturafinal do cubo A será ........ que a do B, e a variação de energiainterna dos cubos será .......... .

a) maior – positiva d) menor – zerob) maior – negativa *e) menor – positivac) maior – zero

VI - DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS

(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 16,7 g b) 1,25.10 –4 °C –1

c) 1,6.105 cal (A pergunta do item c deveria ser como está naobservação colocada no final – a resposta seria 320 s)

Utiliza-se um fogão a gás para ferver a 100°C dois litros deágua que estão a uma temperatura inicial de 20°C. Considere ocalor específico da água e sua densidade iguais a 1,0 cal/(g°C)

e 1,0 g/cm3, respectivamente.a) Determine, em gramas, a quantidade mínima de gás consumi-do nesse processo, considerando que 20% de calor é perdido

para o ambiente, e que o gás libera 1,20 × 104 cal/g.b) A água, que estava em um recipiente de vidro de dois litros, aoferver a 100°C transbordou 20 cm3. Qual o coeficiente de dilata-ção aparente do líquido?c) Utilizando um forno de microondas, qual a energia transferidapara ferver os dois litros de água, sabendo que a potência doforno é de 500 cal/s e que o processo leva 320 s?OBS.: Utilizando um forno de microondas de potência 500 cal/s,qual o tempo necessário para aquecer os dois litros de água?

(UTFPR-2008)- ALTERNATIVA:AUm recipiente de vidro, de coeficiente de dilatação volumétrico

1, estava completamente cheio de um líquido, de coeficiente dedilatação volumétrico

2. Aquecendo-se o conjunto até uma tem-

peratura pré-determinada, notou-se que o nível do líquido estavaabaixo da extremidade superior do recipiente. Este fato certamen-te foi devido a:*a)

1ser maior que

2. b)

1ser igual a

2.

c)1

ser menor que2. d)

1ser zero. e)

2ser zero.

(UERJ-2008) - RESPOSTA: MC/M

L= 9 (RESOLUÇÃO NO FINAL)

Considere um recipiente R cujo volume interno encontra-se total-mente preenchido porum corpo maciçoC e um determinadolíqui-do L, conforme o esquema abaixo.

A tabela a seguir indica os valores relevantes de duas das pro-priedades físicas dos elementos desse sistema.

Admita que o sistema seja submetido a variações de temperatu-ra tais que os valores das propriedades físicas indicadas per-maneçam constantes e que o líquido e o corpo continuem a pre-encher completamente o volume interno do recipiente.Calcule a razão que deve existir entre a massa M

Cdo corpo e a

massa ML

do líquido para que isso ocorra.

RESOLUÇÃOUERJ-2008:

VR

= VC

+ VL

VR R

= VC C

+ VL L

(VC

+ VL)

R= V

C C+ V

L L



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(UNIMONTES/MG-2008) - ALTERNATIVA: BUm posto de distribuição de combustível recebeu 5000 L degasolina num dia em que a temperatura era 35 OC. Com a chega-da de uma frente fria, a temperatura ambiente baixou para 15 OC,assim permanecendo até que toda a gasolina fosse vendida. Sa-bendo-se que o coeficiente de dilatação da gasolina é 1,1×10 –3

°C –1, o prejuízo, em litros, sofrido pelo dono do posto é igual aa) 500 L. *b) 110 L. c) 300 L. d) 225 L.

VI - DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DAÁGUA

(UFPR-2008) - RESPOSTA: NO FINALO gráfico abaixo relaciona o volume específico da água em fun-ção da temperatura. Com base nesse gráfico, que conclusõesvocê pode tirar sobre o comportamento da água nessa faixa detemperatura? Cite e comente uma situação observada na na-tureza que pode ser explicada a partir desse comportamento daágua.

RESPOSTAOFICIALUFPR-2008:Do gráfico constata-se que o volume específico da água é míni-mo para a temperatura de 4,0°C, ou o que é equivalente, a den-sidade da água é máxima nessa temperatura. Esse comporta-mento da água possui uma grande Importância no ecossistematerrestre, em regiões onde a temperatura em média fica abaixode 0°C. Neste caso a água dos lagos ou oceanos congela-se nasuperfície, mantendo-se líquida em profundidades maiores, pos-sibilitando assim a manutenção da vida nessas regiões. O mes-mo aconteceu na última era glacial, quando todos os oceanos

estavam congelados próximos à superfície, mas no fundo não,possibilitando a continuidade da vida após essa era.

(FGVSP-2008) - ALTERNATIVA: A - RESOLUÇÃO NA COLUNADADIREITAUm serralheiro monta, com o mesmo tipo de vergalhão de ferro,a armação esquematizada.

(UFMS-2008) - RESPOSTA: SOMA = 021 (001+004+016) A dilatação térmica é um fenômeno físico que, possui como efei-to a variação das dimensões ou das formas de um objeto devidoà variação da temperatura. Geralmente a maioria das substânci-as aumenta suas dimensões com o aumento da temperatura; pa-ra essas substâncias, o coeficiente de dilatação térmico é posi-tivo, como é o caso da maioria dos metais. Caso contrário, isto é,

quandodiminui suas dimensões, como aumento da temperatura,o coeficiente de dilatação é negativo. O controle do efeito da dila-tação em metais é de interesse na área da engenharia mecânicapara fixação de peças parafusadas, com o objetivo de não sesoltarem na temperatura ambiente. A Figura 1 mostra um parafu-so de material (A) euma porca de mate-rial (B) que possuemcoeficientes de dila-

tação volumétrico A

eB

, respectivamen-te, e são diferentes.Considere que am-bos foram usinados(torneados), na mes-ma temperatura bem acima da temperatura ambiente, e nessa

temperatura, o diâmetro externo do parafuso (D A) é igual ao

diâmetro interno da porca (DB). Portanto, na temperatura em queforam usinados, o parafuso rosqueia-se perfeitamente na por-ca. Depois que o parafuso é rosqueado na porca nessatemperatura, ambos são resfriados até a temperatura ambiente.Como possuem diferentes coeficientes de dilatação térmicos,enquanto esfriam, contraem-se em quantidades diferentes, enessa temperatura ambiente, considere que o diâmetro externodo parafuso (D

A) fica maior que o diâmetro interno da porca (D

B),

aparecendo intensas forças deatrito entre as superfícies dasroscas, impedindo que o para-fuso e a porca soltem-sena tem-peratura ambiente, veja a Figu-ra 2. Com fundamento nos con-

ceitos físicos envolvidos e nofenômeno da dilatação térmica,é correto afirmar:

(001) O coeficiente de dilatação A

(parafuso) é menor que oB

(porca).(002) O coeficiente de dilatação

A(parafuso) é positivo enquan-

to que o coeficiente de dilataçãoB

(porca) é negativo.(004) A densidade média do parafuso aumenta enquanto estásendo resfriado.(008) O diâmetro de orifícios, feitos em objetos que possuempositivo, diminui com o aumento da temperatura.(016) Uma causa que explica por que os lagos se congelamprimeiro na superfície, é o fato de a água possuir coeficiente de

dilatação negativo em algumas temperaturas.

A barra transversal que liga os pontos A e B não exerce forçassobre esses pontos. Se a temperatura da armação for aumenta-da, a barra transversal*a) continua não exercendo forças sobre os pontos A e B.

b) empurrará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes maior que onovo tamanho que deveria assumir.

c) empurrará os pontos A e B, pois ficará 0. . vezes maior que o novo tamanho que deveria assumir.

d) tracionará os pontos A e B, pois ficará 2 vezes menor que onovo tamanho que deveria assumir.

e) tracionará os pontos A e B, pois ficará0. . vezes menor

que o novo tamanho que deveria assumir.

RESOLUÇÃO FGVSP-2008:RACIOCÍNIO1O candidato pode estabelecer uma associação do problema pro-posto com o clássico problema da dilatação de um orifício (COR-PO OCO), concluindo que a peça se dilata tal qual se fosse umachapa quadrada.RACIOCÍNIO2

Supondo que o lado do quadrado durante a montagem fosse0,

a diagonal teria valor 0

2 . Após o aquecimento, o lado do quadrado assumiria o tamanho

0(1 + . ) . Por outro lado, a diagonal que media

02 antes

do aquecimento passaria a medir 0

2(1 + . ), que é o mes-mo resultado que se obtém geometricamente para a diagonal de

um quadrado de lado0(1 + . ).



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(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: 01 + 08 = 09 A respeito da dilatação térmica, fenômeno de expansão e con-tração que ocorre nas substâncias quando há variação de suatemperatura, assinale o que for correto.01) A variação do volume de uma substância é proporcional aoproduto entre seu volume inicial e a variação de temperatura.02) O coeficiente de dilatação é uma grandeza adimensional.04) Em corpos que têm apenas uma dimensão, ocorre dilatação

linear.08) Se uma placa que contém um orifício sofrer um aumento emsua temperatura, as dimensões do orifício aumentarão.

(UNIOESTE/PR-2008) - ALTERNATIVA: CUma conhecida dica para se abrir um vidro de conserva (palmito,azeitonas) bem fechado é despejar água fervendo sobre a tam-pa metálica com o objetivo de dilatá-la. Para abrir um desses vi-

dros, suponha que você precise dilatar em 0,2 mm 2 uma tampa

de aço circular com área inicial de 50 cm2 e massa de 100 g. Assinale a alternativa que representa o valor correto do calor que teria que ser fornecido à tampa para promover essa dilata-ção, considerando que não há perdas de calor para o ambiente(dados: Coeficiente de dilatação linear do aço: = 1,2×10 –5°C –1,Calor específico do aço: c = 450 J/(kg°C)).

a) 100 Joules.b) 0,75 Joules.*c) 75 Joules.d) 0,50 Joules.e) 50 Joules.



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(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: E

Uma barra de secção 40 mm2 a 20 ºC possui comprimento de 1m. Quando sua temperatura passa para 200 ºC o comprimento

da barra aumenta 0,9%. Qual é o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a barra?

a) 1.10 –5 ºC –1

b) 2.10 –5 ºC –1

c) 3.10 –5 ºC –1

d) 4.10 –5 ºC –1

*e) 5.10 –5 ºC –1

(UNIMONTES/MG-2008/2*modificado) - ALTERNATIVA: CUma equipe de serralheiros trabalha com chapas grandes dealumínio de 6m ×7m, cujo coeficiente de dilatação linear é 25,5

×10 –6 °C –1, cortando-as de modo a conseguir o maior número

possível de quadrinhos bem menores, de área 100 cm2. No pri-meiro dia, durante 8h, eles trabalham a uma temperatura agradá-

vel de 17 °C , produzindo, com uma única chapa grande, umnúmero n1

de quadrinhos. Porém, no segundo dia, ocorre um au-mento súbito de temperatura, cujo valor se estabiliza em 37 °C ,permanecendo assim durante as 8h de trabalho da equipe, quecorta novamente uma chapa grande, produzindo um número n

2

de quadrinhos.

O valor de n2

e a diferença entre n2

e n1

são, respectivamente,a) 4202 e 4.b) 4208 e 4.*c) 4204 e 4.d) 4200 e 2 .

(CEFETMG-2008/2) - ALTERNATIVA: CPara que uma barra metálica, cujo coeficiente de dilatação linear é2,0×10 –5 °C –1, com10 metrosde comprimentoinicial,apresen-te uma dilatação de 1,0 cm, a variação de temperatura necessá-ria, em graus Celsius, éa) 10.b) 20.*c) 50.d) 100.

e) 200.

VI - VESTIBULARES 2008/2

VI - DILATAÇÃO DOS SÓLIDOS

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 09 (01+08)Uma lâmina bimetálica é constituída por duas lâminas, uma de

cobre (Cu

= 17×10 –6 ºC –1) e outra de zinco (Zn

= 30×10 –6 ºC –1),com as mesmas dimensões, a 0ºC, soldadas entre si e fixadas auma parede, como mostra a figura abaixo. A respeito deste as-sunto, assinale o que for correto.

01) A lâmina se curvará para cima se a temperatura for maior que0ºC.02) A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for maior que 0ºC.04) A lâmina se curvará para cima se a temperatura for menor que 0ºC.08) A lâmina se curvará para baixo se a temperatura for menor que 0ºC.16) A lâmina se curvará para baixo sempre que a temperatura for diferente de 0ºC.

VI - DILATAÇÃO DOS LÍQUIDOS

(UNESP-2008/2) - RESPOSTA: 1,067 L 1,1 LUm tanque de gasolina de automóvel tem um volume máximo re-comendado, a fim de evitar que, com o aumento da temperatura,vaze gasolina pelo “ladrão”. Considere que o tanque seja feito deaço inoxidável e tenha um volume máximo de 50 L. Calcule ovolume de gasolina que sairia pelo “ladrão” caso o tanque esti-

vesse totalmente cheio e sua temperatura subisse 20 °C. Usepara os coeficientes de dilatação volumétrica da gasolina e line-ar do aço, respectivamente:

gasolina= 1,1 × 10 –3 °C –1 e

aço= 1,1 × 10 –5 °C –1.

VI - DILATAÇÃO DO CORPO OCO E DA ÁGUA

(VUNESP/UNINOVE-2008/2)- ALTERNATIVA: BUma dona-de-casa, ao guardar dois copos de vidro iguais no ar-mário de sua cozinha, colocou um dentro do outro e depois nãoconseguiu mais separá-los, uma vez que ficaram fortementeencaixados.

Dentre as opções mostradas a seguir, a que indica o melhor procedimento para ajudar a dona-de-casa a separar os copos éa) colocar água quente no copo interno e mergulhar o externoem água gelada.*b) colocar água gelada no copo interno e mergulhar o externoem água quente.c) colocar água quente no copo interno e mergulhar o externo

também em água quente.d) colocar água gelada no copo interno e mergulhar o externotambémem água gelada.e) apenas colocar água quente no copo interno.

(FURG/RS-2008/2) - ALTERNATIVA:AQuandoresfriamos umadeterminadaquantidade de água de 4°Caté 0°C, ocorre que*a) o volume aumenta e a densidade diminui.b) o volume diminui e a densidade aumenta.c) o volume e a densidade diminuem.d) o volume permanece constante e a densidade diminui.e) o volume e a densidade aumentam.



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(UFRJ-2008) - RESOUÇÃO NO FINALUm balão, contendo um gás ideal, é usado para levantar cargassubaquáticas. A uma certa profundidade, o gás nele contido está

em equilíbrio térmico com a água a uma temperatura absoluta T0e a uma pressão P

0. Quando o balão sai da água, depois de le-

vantar a carga, o gás nele contido entra em equilíbrio térmicocom o ambiente a uma temperatura absoluta T e a uma pressãoP.Supondo que o gás no interior do balão seja ideal e sabendo que

P0

/ P = 3/2 e T0

/ T = 0,93, calcule a razão V0

/ V entre o volume

V0

do gás quando o balão está submerso e o volume V do mes-mo gás quando o balão está fora d’água.

RESOLUÇÃOOFICIAL UFRJ:

Como não há variação do número de mols do gás,

PV / T = P0V

0/ T

0, donde

V0

/ V = (T0

/ T) (P / P0) .

Portanto, V0

/ V = 0,93 (2 / 3), isto é, V0

/ V = 0,62

(UNEMAT/MT-2008) - ALTERNATIVA: AUma determinada massa do gás hélio ocupa o volume de 10 li-tros quando submetida à pressão de 1 atm e à temperatura de37ºC. Assinale a alternativa abaixo que representa correta-mente o volume aproximado ocupado pela mesma massa dehélio a 4 atm e 67ºC.*a) 2,74 litros.b) 3,45 litros.c) 4,52 litros.d) 2,30 litros.e) 1,5 litros.

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: C

Dois gases ideais A e B encontram-se em recipientes separa-dos. O gás A possui volume V A

= 10L e está submetido à pressão

p A = 5 atm. O gás B possui volume VB = 5 L e está submetido à

pressão pB

= 3 atm. As temperaturas respectivas são t A

= 27 oC

e tB

= 177 oC. Os gases sao misturados em um mesmo recipiente

de volume V = 10 L, a uma temperatura t = 127 oC. A pressão, ematm, que esta mistura exercerá nas paredes do recipiente é:a) 2 b) 5 *c) 8 d) 10

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: DNa superfície da Terra, a pressão, a temperatura e a densidadedo ar (considerado um gás ideal) foram medidas por aparelhosque forneceram os seguintes valores, respectivamente, 754 mm

de Hg, 17 oC e 1,30 kg/m3. A uma altitude de 10 km, a pressão do

ar aferida foi 230 mm de Hg e a temperatura foi 43 oC negativos. A densidade do ar, em kg/m3, medida nesta altitude foi de:

a) 0,75 b) 0,30 c) 0,15 *d) 0,50

(FUVEST-2008) - ALTERNATIVA: CEm algumas situações de resgate, bombeiros utilizam cilindrosde ar comprimido para garantir condições normais de respiraçãoem ambientes com gases tóxicos. Esses cilindros, cujas carac-terísticas estão indicadas na tabela, alimentam máscaras que seacoplam ao nariz. Quando acionados, os cilindros fornecem paraa respiração, a cada minuto, cerca de 40 litros de ar, à pressãoatmosférica e temperatura ambiente. Nesse caso, a duração do

ar de um desses cilindros seria de aproximadamentea) 20 minutos.b) 30 minutos.*c) 45 minutos.d) 60 minutos.e) 90 minutos.

(FUVEST-2008) - RESPOSTA: a) 4 kg b)Mágua

10 kgUm roqueiro iniciante improvisa efeitos especiais, utilizando geloseco (CO

2sólido) adquirido em uma fábrica de sorvetes. Embora

o início do show seja à meia-noite (24 h), ele o compra às 18 h,mantendo-o em uma “geladeira” de isopor, que absorve calor auma taxa de aproximadamente 60 W, provocando a sublimaçãode parte do gelo seco. Para produzir os efeitos desejados, 2 kg

degeloseco devem ser jogados emum tonel com água, a tempe-ratura ambiente, provocando a sublimação do CO2

e a produçãode uma “névoa”. A parte visível da “névoa”, na verdade, é cons-tituída por gotículas de água, em suspensão, que são carrega-

das pelo CO2

gasoso para a atmosfera, à medida que ele passapela água do tonel. Estime:

a) A massa de gelo seco, Mgelo

, em kg, que o roqueiro tem decomprar, para que, no início do show, ainda restem os 2 kg ne-cessários em sua “geladeira”.

b) A massa de água, Mágua

, em kg, que se transforma em “né-

voa” com a sublimação de todo o CO2, supondo que o gás, ao

deixar a água, esteja em CNTP, incorporando 0,01g de água por

cm3 de gás formado.

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: BUma seringa com o bico vedado e cheia de ar seco pode ter seuêmbolo pressionado por uma força constante que mantenha o ar interno em equilíbrio, respeitando a lei dos gases ideais (p.V =n.R.T). Os valores da pressão, do volume e da temperatura po-dem ser medidos, e R = 8,3 J/(mol.K) é um valor constante. Épossível, portanto, determinar o número de mols n que ocupa aseringa. Para que o cálculo seja bem sucedido, as unidades

adotadas para exprimir as quantidades p e V, envolvidas naexpressão, devem ser:

a) atm; L d) atm; m3

*b)N/m2; m3 e) kgf/cm2; cm3

c) N/cm2 ; L(VUNESP-2008) - RESPOSTA: a) 50 mols b) 1520 LPretende-se soltar um balão meteorológico, hermeticamente ve-dado, para coletar dados atmosféricos em altitudes bastanteelevadas. Em um local onde a pressão é 760 mmHg = 1 atm, ovolume do gás no seu interior é 1200 L a 27 ºC. Nessas condi-ções e sabendo que R = 0,080 atm.L/(mol.K), determine:a) o número de mols de gás no interior do balão.b) o novo volume do balão, quando ele chegar a uma altitude emque a pressão externa cai para 400 mmHg, e a temperatura para

–73 ºC.

VII - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 27

NOTE EADOTE:Sublimação: passagem do estado sólido para o gasoso.Temperatura de sublimação do gelo seco = – 80 ºC.Calor latente de sublimação do gelo seco = 648 J/g.Para um gás ideal, PV = nRT.Volume de 1 mol de um gás em CNTP = 22,4 litros.

Massa de 1 mol de CO2

= 44 g.

Suponha que o gelo seco seja adquirido a – 80ºC.

(UERJ-2008) - RESPOSTA: 8712 cal 8,7 × 103 calUm recipiente com capacidade constante de 30 L contém 1 mol

de um gás considerado ideal, sob pressão P0

igual a 1,23 atm.Considere que a massa desse gás corresponde a 4,0 g e seu

calor específico, a volume constante, a 2,42 cal.g –1.ºC –1. Calculea quantidade de calor que deve ser fornecida ao gás contido norecipiente para sua pressão alcançar um valor três vezes maior

do que P0. (Dado: R = 0,082 atm.L.mol –1.K –1)



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(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA: BUma determinada mistura gasosa ocupa um volume de 5,6 litrosa –73 oC e 1 atm de pressão. Considerando que essa mistura secomporta como um gás ideal e que possui massa molar média

igual a 16,4 g.mol –1, qual é a densidade desse gás?

(Considere a constante R = 0,082 atm.L.mol –1.K –1.)

a) 1000 g.cm –3

*b) 0,001 g.cm –3

c) 1,0 g.cm –3

d) 22,4 g.cm –3

e) 16,4 g.cm –3

(UNICAMP-2008)- RESPOSTA: a) o refri diet (d A =1,02g/mLedD

= 0,98 g/mL) b) dCO2= 5,3 kg/m3

Uma lata de refrigerante contém certa quantidade de açúcar, nocaso de um refrigerante comum, ou de adoçante, no caso de umrefrigerante dietético.a) Considereuma lata de refrigerante comum contendo 302ml deágua e 40 g de açúcar, e outra de refrigerante dietético, conten-do 328 ml de água e uma massa desprezível de adoçante. Mos-tre qual das duas latas deveria boiar em um recipiente com água,

cuja densidade é d a = 1,0 g/cm

3

. A massa da lata de refrigerantevazia é igual a 15,0 g e seu volume total é de 350 ml. Neste item,despreze o volume ocupado pelo material da lata e a massa degás carbônico no seu interior.b) Suponha, agora, uma outra situação na qual o gás carbônicoocupa certo volume na parte superior da lata, a uma pressão P =

3,0×105 N/m2 para uma temperatura T = 300 K.A massa molar dogás carbônico vale 44 g/mol e, assumindo que o mesmo se com-porte como um gás ideal, calcule a densidade de gás carbônicona parte superior da lata. A lei dos gases ideais é dada por PV =nRT , onde R = 8,3 J/(mol × K) e n é o número de moles do gás.

(VUNESP-2008)- RESPOSTA: FAZERUm gás ideal, que ocupa inicialmente um volume V

1= 1 L a uma

pressão P1

= 1 atm, está a uma temperatura T1

= X. Sofre, então,

uma expansão isotérmica até que seu volume passe a V 2 = 2 L.Na seqüência, sofre uma transformação isovolumétrica, até quesua pressão assuma o valor P

3= 0,25 atm e, a seguir, uma nova

expansão, agora isobárica, até que seu volume atinja o valor

final V4

= 4 L.a) Represente, num diagrama P x V, as transformações sofridaspor esse gás desde o estado inicial 1, até o estado final 4,indicando nos eixos os respectivos valores de P (em atm) e V(em L) para os estados 1, 2, 3 e 4.

b) Determine a temperatura final T4

dessa massa gasosa, emfunção da temperatura inicial X.

(UNIFEI-2008) - RESPOSTA: T 71,4°CNa revisão de um carro, deve ser dada atenção especial aospneus, desde a verificação do seu estado, sulcos mínimosmaiores que 1,5 mm, até a sua correta calibração. A calibraçãoindevida compromete a estabilidadedo veículo bemcomo aumentao desgaste dos pneus e o consumo de combustível. Antes deiniciar a viagem, o motorista verificou que a temperatura do ar dentro do pneu e sua pressão eram respectivamente 37°C e 27

Pa. Se no final da viagem, a pressão dos pneus é de 30 Pa, qualé a temperatura do ar em seu interior? Considere que o volumedo pneu não sofre alteração.

(UNIMONTES-2008)- ALTERNATIVAS: B e C (QUESTÃOANULADA)Nos gráficos abaixo, T é a temperatura absoluta, V é o volume eP a pressão de uma determinada massa de gás contido numrecipiente.

Baseando-se nas informações dos gráficos, é INCORRETO afir-mar quea) o gráfico 2 representa uma transformação isobárica.*b) o gráfico 3 representa uma transformação isocórica.*c) o gráfico 1 representa uma transformação isotérmica.d) o gráfico 3 pode representar uma transformação adiabática.

(UFPB-2008) - ALTERNATIVA: CUm gás ideal sofre três processos termodinâmicos na seguinteseqüência: dilatação isotérmica, compressão isobárica e trans-formação isocórica. Esses processos estão representados nodiagrama PV (Pressão × Volume) abaixo.

Nessas circunstâncias, o diagrama VT (Volume × Temperatura)correspondente é:

a)

b)

*c)

d)

e)

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: DUma quantidade fixa de gás real se comporta cada vez maiscomo um gás ideal se:a) aumentarmos a sua pressão e a sua temperatura.b) diminuirmos a sua pressão e a sua temperatura.c) aumentarmos a sua pressão e diminuirmos a sua temperatura.*d) diminuirmos a sua pressão e aumentarmos a sua temperatu-ra.



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(UFOP-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm gás ideal é levado de um estado inicial até um estado final

através de três transformações sucessivas: (i) uma transfor-mação isobárica , (ii) uma transformação isovolumétrica e(iii) finalmente uma transformação isotérmica .

A opção que representa corretamente a seqüência de trans-formações pelas quais passa o gás é:

a)

c)

*b)

d)

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: DDe acordo com a equação de Clapeyron, que trata de gasesideais, o volume, em litros, que 2 mols de certo gás ideal ocupaestando a uma pressão de 1 atmosfera e a 0°C é de: (Considerea constante geral dos gases perfeitos = 0,082 atm.L/(mol.K)).a) 2b) 24,4c) 27,7*d) 44,8e) 23,7

(UNESP-2008/2)- RESPOSTA: 2,2atmUma panela de pressão com capacidade de 4 litros contém, auma temperatura de 27°C, 3 litros de água líquida à pressão de1 atm. Em seguida, ela é aquecida até que a temperatura do va-por seja de 127°C, o volume de água líquida caia para 2,8 litros eo número de moléculas do vapor dobre. A panela começa adeixar escapar vapor por uma válvula, que entra em ação apósa pressão interna do gás atingir um certo valor máximo. Conside-rando o vapor como um gás ideal, determine o valor dessa pres-são máxima.

(UFU/UNIFAL-2008/2) - ALTERNATIVA:ASuponha que um recipiente fechado e de paredes rígidas (nãodilatáveis) contenha um gás ideal. Aquecendo-se o gás de uma

temperatura T1 até uma temperatura T2, o gráfico representativoda transformação termodinâmica é

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 10 (02+08)Considere um recipiente A esférico de raio de medida r , um reci-piente B cúbico de aresta de medida r , um recipiente C cúbico dearesta de medida 2r e um recipiente D cúbico de aresta de medi-da 4r , todos contendo o mesmo número de moléculas de umdeterminado gás. Assinale o que for correto.01) Mantendo a mesma temperatura nos recipientes A e C, entãoa pressão no recipiente C é maior que a pressão no recipiente A.

02) Mantendo a mesma pressão nos recipientes A e B, então atemperatura em A é maior que a temperatura em B.04) A 0 ºC, as pressões nos recipientes A, B, C e D são nulas.08) Mantendo a mesma temperatura nos recipientes A e B, entãoa pressão no recipiente A é menor que a pressão no recipiente B.16) Mantendo a mesma temperatura nos recipientes A e D, entãoa pressão no recipiente A e a pressão no recipiente D são iguais.

(UFMS-2008/2) - ALTERNATIVA: DUma pessoa, ao terminar de coar o café, coloca-o dentro de umagarrafa térmica, e todo o sistema café e garrafa está em equilí-brio térmico a 70oC. A garrafa térmica está fechada e não estátotalmente cheia; portanto, existe um volume de ar no interior dagarrafa também a 70oC nesse instante. Considere o ambiente

externo a uma temperatura constante e igual a 20 oC, e que a

garrafa térmica não é ideal, isto é, permite troca de calor entreseu interior e a vizinhança, mas não permite a entrada e nem asaída de ar.Depois de certo tempo, todo o sistema entra em equilíbrio térmicocom o ambiente externo na temperatura de 20oC. Considere quea densidade do café não varie com a temperatura, e o volume dear contido no interior da garrafa como um sistema termodinâmicoe como um gás ideal. Assinale o diagrama que representa corre-tamente a transformação termodinâmica, ocorrida no ar enquan-to atingia o equilíbrio térmico com a vizinhança, onde T é tempe-ratura, V é volume e P é a pressão desse sistema.

VII - VESTIBULARES 2008/2

*a)

b)

c)

d)

a) b) c)

*d) e)



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(FEI-2008) - ALTERNATIVA: AUm gás a uma pressão de 15 atm sofre uma transformaçãoisobárica até que seu volume passe de 100 L para 200 L. Qual éo trabalho realizado pelo gás nesta transformação?

Adote 1 atm = 105 Pa.

*a) 15 × 104 J d) 300 × 103 J

b) 15 × 103 J e) 3 000 Jc) 1 500 J

(UNIOESTE/PR-2008) - ALTERNATIVA: DUm sistema termodinâmico percorre o caminho A B C repre-sentado no diagrama PV abaixo. Assinale a alternativa correta.

a) A transformação B C é isocórica.b) O trabalho realizado pelo sistema no percurso A B é de 5,0

× 104 J.c) Se a temperatura do sistema no ponto A for de 300 K, no pontoB será de 150 K.*d) Se a transformação B C for adiabática, o sistema não tro-cará calor com o meio externo nessa transformação.e) O ciclo A B C A pode ser fechado com uma transfor-mação isotérmica.

RESOLUÇÃO FGVSP-2008:a) Errado! Em um gráfico P×V, uma expansão isotérmica é sem-pre uma hipérbole.b) Correto!c) Errado! A área imediatamente abaixo da curva 1 equivale aotrabalho total realizado sobre o gás no decorrer da compressão.d) Errado! A orientação anti-horária indica que se trata de umamáquina em que o gás recebe trabalho do exterior.e) Errado! O ponto A representa a menor pressão e volumes dociclo e conseqüentemente a mínima capacidade de realização detrabalho.

VIII - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 29

(FGVSP-2008) - ALTERNATIVA: B - RESOLUÇÃO NO FINALO diagrama relaciona valores de pressão e volume que ocorremem determinada máquina térmica.De sua análise, pode-se inferir quea) se a linha 2 fosse uma reta ligan-do os pontos A e B, ela representariauma expansão isotérmica do gás.*b) a área compreendida entre asduas curvas representa o tra- balhorealizado sobre o gás no decorrer de um ciclo completo.c) a área formada imediatamente abaixo da linha indicada por 1 eo eixo V equivale, numericamente, ao trabalho útil realizado pelogás em um ciclo.d) o ciclo representa os sucessivos valores de pressão e volu-me, que ocorrem em uma máquina podendo ser, por exemplo,

uma locomotiva a vapor.e) no ponto indicado por A, o mecanismo apresenta grande ca-pacidade de realização de trabalho devido aos valores de pres-são e volume que se associam a esse ponto.

(PUCCAMP-2008)- ALTERNATIVA: EConsidere uma máquina térmica operando em ciclos, de acordocom o gráfico.

O período de realização de cada ciclo é de 0,10 s. A potência útildesenvolvida pela máquina, em watts, éa) 2,4 × 102

b) 7,2 × 102

c) 1,2 × 103

d) 1,8 × 103

*e) 3,2 × 103

(UFRGS-2008)- ALTERNATIVA: DO gráfico abaixo representa o ciclo de uma máquina térmicaideal.

O trabalho total realizado em um ciclo éa) 0 J.b) 3,0 J.c) 4,5 J.d) 6,0 J.e) 9,0 J.



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(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: A20 litros de um gás diatômico a uma pressão de 10 atm e tempe-ratura 300 K sofrem uma transformação isométrica e passampara uma pressão de 20 atm a uma temperatura de 400 K. Qualé o trabalho realizado pelo gás nesta transformação?

Dado: R = 0,08206 atm L/(mol K)*a) 0b) –200 Jc) 200 Jd) 60 000 Je) –60 000 J

(UFOP-200/2) - RESPOSTA: a) 3 × 105 N/m2 e 800 K

b) menor que 4,98 × 105 JConsidere os processos isotérmicos AB e CD, de um mol de umgás perfeito representados no gráfico abaixo:

a) Sabendo que o processo CD é realizado a uma temperaturade 300K , calcule a pressão p

C da isoterma no ponto C e a tem-

peratura do processo AB . Considere R = 8,3J /mol.K .B) Faça uma estimativa da ordem de grandeza do trabalho exer-cido pelo gás no processo AB .

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 11 (01+02+08)O gráfico da pressão P (em Pascal) em função do volume V (em

m3), dado pela equação P = -V + 7, com V [1,6] , representa umprocesso termodinâmico ao qual um gás é submetido. É corretoafirmar que

01) o trabalho realizado quando o volume do gás varia de 2 m 3

para 3 m3 é maior do que o trabalho realizado quando o volume

do gás varia de 3 m3 para 4 m3.02) a curva que representa a pressão em função do volume,neste caso, é um segmento de reta.04) a equação dada indica que, quanto mais aumentamos o vo-lume, maior será a pressão.

08) o trabalho realizado, quando o volume do gás varia de 2 m3

para 5 m3, é 21/2 J.16) não há variação de pressão para V [1,6] .

(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: A20 litros de um gás diatômico a uma pressão de 10 atm e tempe-ratura 300 K sofrem uma transformação isométrica e passampara uma pressão de 20 atm a uma temperatura de 400 K. Qualé o trabalho realizado pelo gás nesta transformação?Dado: R = 0,08206 atm L/(mol K)*a) 0b) –200 J

c) 200 Jd) 60 000 Je) –60 000 J

VIII - VESTIBULARES 2008/2

8,3 33,2 V(10 –3m3)

2,0

4,0

pC

P(105N/m2)

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: A A figura ao lado representa umdiagrama Pressão (P) versus Vo-lume (V). Um gás vai do estado Apara o estado B passando pelocaminho esquematizado. O tra-balho total realizado pelo gás é:

*a) 3PoV

o

b) PoV

o

c) 2PoV

o

d) 6PoV

o



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(UFF/RJ-2008) - RESOLUÇÃO NO FINALNuma experiência, um recipiente de paredes adiabáticas, excetopelo fundo metálico, contém 20 g de água a 67 oC e é colocado

em contato térmico com outro recipiente, com 200 L de volume,de paredes adiabáticas, exceto por um pedaço metálico em seutopo, contendo um gás monoatômico.

Na situação inicial, este gás está a uma temperatura de 27 oC eexerce sobre as paredes do recipiente uma pressão de 1 atm. Acapacidade térmica do recipiente que contém água pode ser

desprezada, enquanto a daquele que contém o gás é de 4 cal/K. A temperatura do sistema, quando o equilíbrio térmico é atingido,

é de 59 oC.a) Determine a pressão exercida pelo gás sobre as paredes dorecipiente depois de alcançado o equilíbrio térmico.b) Determine a capacidade térmica da massa gasosa.c) A experiência é, em seguida, repetida a partir das mesmascondições iniciais, mas o recipiente que contém o gás dispõeagora de um pistão móvel. A temperatura final de equilíbrio nesta

nova situação será maior , menor , ou igual a 59 oC? Justifiquesua resposta explicitando os princípios ou leis físicas que con-duziram seu raciocínio.

RESOLUÇÃOOFICIAL UFF/RJ-2008:a) 1,11 atm (justificar com a lei geral dos gases PV/T = cte)

b) 1,0 cal/K (Cgás Tgás + Crec Tgás + Qágua = 0)

c) Pela 1a lei da termodinâmica,

U = Q - Wonde U é a energia interna do gás e W é o trabalho realizado pelogás. Como agora o gás realiza trabalho positivo, apenas umaparte do calor absorvido contribuirá para a elevação da tempe-ratura do gás. Portanto, a temperatura final nesta nova situação

será menor que 59 oC.

(UNIOESTE/PR-2008)- ALTERNATIVA: CUm cilindro hermeticamentefechado de volumeV contémum gásideal à pressão P e temperatura T. Nessas condições iniciais, a

velocidade média das moléculas do gás é vm. Por meio de dispo-sitivos conectados ao cilindro, pode-se modificar os valores dovolume, da pressão e da temperatura. Assinale a alternativa que

mostra novos valores desses parâmetros: V1, P1, T1, com osquais a velocidade média das moléculas do gás dobra.

a) V1

= V/2; P1

= P/2; T1

= T/2

b) V1

= V/4; P1

= P; T1

= T

*c) V1

= V; P1

= 4P; T1

= 4T

d) V1

= V; P1

= 2P; T1

= 2T

e) V1

= 2V; P1

= 2P; T1

= 2T

(UNESP-2008) - ALTERNATIVA: CUm recipiente contendo um certo gástem seuvolume aumentadograças ao trabalho de 1664 J realizado pelo gás. Neste proces-so, não houve troca de calor entre o gás, as paredes e o meioexterior. Considerando que o gás seja ideal, a energia de 1 moldesse gás e a sua temperatura obedecem à relação U = 20,8T,onde a temperatura T é medida em kelvins e a energia U em jou-les. Pode-se afirmar que nessa transformação a variação detemperatura de um mol desse gás, em kelvins, foi dea) 50.b) – 60.*c) – 80.d) 100.e) 90.

(UFPel-2008)- ALTERNATIVA: DConsidere as afirmativas abaixo.I. Dois corpos pertencentes a um sistema isolado trocam calor apenas entre si. Ao atingirem o equilíbrio térmico, suas tempera-turas serão a soma das suas temperaturas iniciais divididas por dois.II. Dois corpos recebem a mesma quantidade de calor e sofrem amesma variação de temperatura. Podemos afirmar que seuscalores específicos são necessariamente iguais.III. Quando um gás ideal sofre uma transformação isotérmica,não há variação de sua energia interna e todo calor absorvido étransformado em trabalho.São FALSAS as alternativasa) II e III. b) I e III. c) I, II e III. *d) I e II. e)Apenas a II.

IX - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 33

(UFC/CE-2008) - ALTERNATIVA: B (RESOLUÇÃO NO FINAL)Um recipiente contémuma mistura de um gásidealX, cuja massamolar é M

X, com umgásidealY, cujamassamolaré M

Y,aumada-

da temperatura T. Considere as afirmações abaixo:I. A energia cinética média das moléculas dos gases ideais X e Ydepende apenas da temperatura absoluta em que se encontram.II. A velocidade média das moléculas dos gases ideais X e Y de-pende da temperatura absoluta em que se encontram e da natu-

reza de cada gás.III. Se M

X> M

Y, a velocidade média das moléculas do gás ideal X

é maior que a velocidade média do gás ideal Y. Assinale a alternativa correta.a) Apenas I é verdadeira.*b) Apenas I e II são verdadeiras.c) Apenas I e III são verdadeiras.d) Apenas II e III são verdadeiras.e) I, II e III são verdadeiras.

RESOLUÇÃOUFC/CE-2008: A energia cinética das moléculas de um gás ideal é dada por E

C= 3RT/(2N

A), em que R e N

Asão a constante universal dos

gases ideais e o número de Avogadro, respectivamente, e T é atemperatura absoluta em que se encontra o gás. A velocidade

média das moléculas de um gás ideal é dada por v m= (3RT/M),em que M é a massa molar do gás ideal. Portanto, a energiacinética depende apenas da temperatura absoluta (afirmativa I éverdadeira) e a velocidade média das partículas depende datemperatura absoluta T e da natureza do gás ideal (massa molar

M ). Portanto, a afirmativa II é verdadeira. Se MX

> MY

, (vm

)X

>

(vm)Y

(afirmativa III é falsa). Portanto, a resposta correta é a daalternativa B.

(VUNESP-2008) - ALTERNATIVA: B A primeira Lei da Termodinâmica é uma forma de expressar aa) Lei da Conservação da Temperatura.*b) Lei da Conservação da Energia.c) Lei do Calor Específico.d) Lei dos Gases Ideais.e) Lei da Entropia.



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(UFSCar-2008) - RESOLUÇÃONO FINALImportante para o combate a incêndios de categorias B e C, o ex-tintor de CO

2é nada mais que um recipiente resistente à pressão

interna, capaz de armazenar gás CO2 na forma líquida.

Uma alavanca em forma de gatilho expõe o conteúdo do extintor

à pressão atmosférica e o CO2

é violentamente expelido pelo bo-cal, na forma de gás.

Durante sua utilização, verifica-se o surgimento de cristais degelo sobre o plástico do bocal, resultante da condensação e rá-pida solidificação da umidade do ar ambiente.a) Em termos da termodinâmica, dê o nome da transformação so-

frida pelo CO2

ao passar pelo bocal e descreva o processo queassocia o uso do extintor com a queda de temperatura ocorridano bocal.b) O que deveria ser garantido para que um gás ideal realizasseo mesmo tipo de transformação, num processo bastante lento?

RESOLUÇÃO UFSCar-2008:a) O nome da transformação sofrida pelo gás é transformaçãoadiabática.Da PrimeiraLei daTermodinâmica( U = Q – ), o gás,ao ser expelido, sofre um aumento rápido de volume ( > 0), demodo a não trocar calor (Q = 0), tendo conseqüentemente uma

diminuição de temperatura ( U < 0), o que ocasiona o surgimentode cristais de gelo no bocal.b) Para uma transformação adiabática num processo quase-estático, é preciso que o gás esteja idealmente isolado.

ver slide:UFSCar - 2008 - Q.38

ver slide:UFSCar- 2008 - Q.38-2

(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: SOMA= 03 (01+02)Considere um gás perfeito submetido a um processo em que eleé levado de um estado inicial até um estado final. Sobre este as-sunto, assinale o que for correto.01) Se o gás for submetido a um processo adiabático, então

Eint

= – W , pois o sistema não troca calor com a sua vizinhan-ça.02) Se o gás for submetido a um processo cíclico, temos que

Eint = 0 , pois os estados inicial e final são coincidentes.04) Se o gás sofrer uma compressão, isto significa que ele

realizou trabalho sobre o sistema.08) Se o gás for submetido a um processo isométrico, então

Eint

= Q – W.

16) Se o gás sofrer uma expansão adiabática, então Eint = Q +W.

(UEFRJ-2008) - ALTERNATIVA: D Algumas vezes, quando a temperatura está alta, as pessoascostumam assoprar a própria pele na tentativa de ter uma sen-sação de resfriamento desta. Para obter este efeito, elas so-pram o ar com a boca quase fechada. Se elas fizerem isto coma boca muito aberta, sentirão um ar morno saindo de suas bo-cas, embora o ar dentro das pessoas tenha a mesma temperatu-ra inicial nas duas situações. A afirmativa verdadeira, conside-

rando as situações descritas, éa) O ar que sai da boca na primeira situação afasta mais molécu-las de ar próximas à pele e, por isso, ela se resfria.b) Na segunda situação, o ar que sai da boca afasta mais molé-culas de ar próximas à pele e, por isso, ela se resfria.c) Quando o ar sai da boca na segunda situação, ele se expandee, conseqüentemente, a pele perde menos calor para ele.*d) Na primeira situação, o ar que sai da boca se expande e,conseqüentemente, a pele se resfria.e) A quantidade de ar que sai da boca na primeira situação émaior do que na segunda situação e, conseqüentemente, ela seresfria.

(UEL-2008) - ALTERNATIVA: CO calor específico molar de um gás é de 5 cal/(mol.K). Supondoque ele sofra variações termodinâmicas isovolumétricas e quesuatemperaturaaumente de 20OCpara 50OC, com umnúmerodemoles igual a 4, qual será a variação da energia interna do siste-ma?a) 30 cal. d) 1800 cal.b) 150 cal. e) 6000 cal.*c) 600 cal.

(UFOP-2008) - ALTERNATIVA: DConsiderando-se um gás ideal, assinale a alternativa incorreta.a) O trabalho realizado em uma transformação isovolumétrica é

nulo.b) O calor específico molar sob pressão constante é maior queo calor específico molar a volume constante.c) Em uma transformação adiabática, o calor trocado entre umsistema e sua vizinhança é nulo.*d) Em um processo sob pressão constante, o produto da pres-são P pelo volume V se mantém constante.

(VUNESP-2008) - ALTERNATIVA: DNo diagrama P × V está representada uma transformação cíclica

ABCDA sofrida por uma massa de gás ideal.

Sobre essa transformação, é correto afirmar quea) No trecho AB o gás expandiu-se isobaricamente e sofreu res-friamento.b) No trecho BC o gás perdeu energia em forma de calor.c) No trecho CD o gás realizou trabalho sobre o meio externo.*d) No trecho DA o gás é comprimido sem sofrer variação de

energia interna.e) Nos trechos AB e CD não houve realização de trabalho.

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: C A figura abaixo mostra um ciclo termodinâmico a que foi subme-tido um gás ideal.Sabendo que o processo 3 éisotérmico e que o calor totalfornecido ao gás durante ociclo foi de 100 J, o módulo dotrabalho realizado sobre o gásdurante o processo 3 é:a) 300 Jb) 100 J*c) 200 Jd) 0 J



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(UNIFEI-2008) - RESPOSTANO FINALNos últimos anos a indústria automobilística tem se empenhadono sentido de reduzir as emissões provenientes da combustãode seus motores automotivos. Em especial os motores a dieseltiveram que adaptar-se a novas normas, mais rígidas, de modoque se tornaram mais eficientes, tanto do ponto de vista de seudesempenho quanto do ponto de vista de suas emissões. Comoboa parte da poluição das grandes cidades é devida aos motores

a diesel dos caminhões e ônibus que circulam por suas ruas, osestudos dos ciclos e das transformações termodinâmicas tornam-se muito importantes. Suponha que 0,0964 mols de um gás idealpasse pelo ciclo exibido na figura abaixo, onde o processo b éisotérmico.

ÿþþ

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þ

þ ÿ

ÿ ý

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þ

þ ÿ

ÿ ý

ÿ

a) Determine as temperaturas dos estados 1 e 2.

b) Dado o calor específico molar c V

= 15,0 J/(mol.K), calcule Qa

absorvido durante o processo isocórico a.c) Calcule a energia interna do estado 3 em função da energia in-

terna do estado 1, sendo U1

= 10,0 × 104 J.Dado: R = 8,3 J/(mol.K)

RESPOSTAUNIFEI-2008:a) T

1= 250 K e T

2= 1000 K

b) Qa

= 1084 J

c) U3 = U2 = U1 + Q12 = 10,0 × 104 + 1084 U3 = 10,1 × 104 J

(UFLA-2008) - ALTERNATIVA: CO gráfico PV abaixo mostra o ciclo reversível ABCA percorridopor um gás considerado ideal. Sabe-se que o calor envolvido no

processo AB, e tomado em módulo, vale Q AB = 9,8 × 105 J, e no

processo CA, também em módulo, QCA

= 10,4 × 105 J. Pode-se

afirmar que o calor QBC

envolvido no processo BC, vale

a) –17,2 × 105 J

b) 2,4 × 105 J

*c) 3,6 × 105 J

d) –0,6 × 105 J

(UFPB-2008) - ALTERNATIVA: C (GABA OFICIAL) - Veja comen-tário no final.Os gráficos A, B e C representam três dos processos adiabáticosque uma amostra de gás pode sofrer

Com relação à variação da energia interna desse gás ( U), écorreto afirmar:a) U

B< U

C< U

A

b) UB

< U A

< UC

*c) U A

< UC

< UB

d) U A

< UB

< UC

e) UC

< UB

< U A

(UFABC-2008) - RESPOSTA: transformação adiabática. P au-

menta, V diminui e T aumenta.Um motorista, distraído, passa a toda velocidade sobre uma lom-bada. Por conta disso, os amortecedores a gás de seu carrosofrem uma compressão rápida.

Nessas condições, considerando o brevíssimo intervalo de tem-po em que o amortecedor estava distendido até o momento emque ele é completamente recolhido ao absorver o impacto, no-meie o tipo de transformação que mais se aproxima da sofridapelo gás e descreva os efeitos que a energia absorvida peloamortecedor durante o impacto causa na pressão, no volume ena temperatura desse gás, supondo-o ideal.

UFABC - 2008 - Q.05

Distendido Comprimido

COMENTÁRIO UFPB-2008: A questão está mal formulada por dois motivos:1o) o gráfico P×V de uma transformação adiabática é umahipérbole e, 2o) os estados iniciais e finais nos três processos A,B e C são iguais, portanto, suas temperaturas iniciais e finais sãoiguais e suas energias internas também. Então as variações dasenergias internas nos três processos são iguais.



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(UDESC-2008/2)- ALTERNATIVA OFICIAL:EO gráfico abaixo mostra a evolução de um gás ideal sob pressãoconstante de 10 N/m2, desde o estado inicial A, até o estado finalB.

Durante esse processo, o gás cede 1,0 kJ de calor para o ambi-ente. Assinale a alternativa que representa corretamente otrabalho realizado sobre o gás, e a variação de sua energia in-terna.

a) 7,5x103 J e 8,5 x103 Jb) – 7,5x103 J e 6,5 x103 J

c) 4,5x103 J e – 3,5x103 J

d) – 3,0x102 J e 7,0x103 J

*e) – 3,0x102 J e – 7,0x102 J

(VUNESP/UNICID-2008/2) -ALTERNATIVA:EEmbora a primeira lei da termodinâmica tenha sido estabelecidaa partir da transformação de um gás, ela vale para qualquer processo que envolva trocas de energia. Pensando nesta idéia,analise:I. Ao liberar calor para o exterior, um sistema termodinâmico ten-derá a diminuir sua energia interna.II. O trabalho realizado numa transformação termodinâmica é ex-presso por uma relação entre a pressão e o volume.

III. A primeira leida termodinâmica é umareafirmação do princípioda conservação da energia.É correto o contido ema) I, apenas. d) II e III, apenas.b) I e II, apenas. *e) I, II e III.c) I e III, apenas.

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: BQuando aumentamos a temperatura de um gás contido em umcilindro rígido e fechado, de volume constante, podemos afirmar,corretamente, quea) as moléculas do gás vão se mover mais lentamente.*b) as moléculas do gás vão se chocar com as paredes docilindro, mais freqüentemente e com mais força.c) a quantidade de espaço vazio dentro do cilindro vai aumentar.d) as moléculas do gás vão perder energia

cinética.

(UFTM-2008/2) - RESPOSTA: FAZERUma máquina térmica trabalha em ciclos utilizando um gás ideal.

Para um ciclo completo, que se realiza em um tempo de 2 s, cal-culea) a potência útil da máquina.b) a quantidade de calor dissipada pela máquina.

(UNIFOR/CE-2008/2) - ALTERNATIVA: EUma certa quantidade de um gás ideal sofre uma transformaçãoisotérmica, passando do estado A ao estado B, recebendo 2,0 ×

102 J de energia sob forma de calor.

O trabalho realizadopelo gás nessa transformação foi, em joules,a) nulo.b) 30.c) 60.d) 90.

*e) 2,0 × 102.

(CEFETMG-2008/2) - ALTERNATIVA: EO gráfico pressão × volume representa duas transformaçõessofridas poruma mesma amostra de gás ideal, sendo I isotérmicae II adiabática.

Sabendo-se que a variação de volume é a mesma nessas trans-formações, é correto afirmar quea) o calor absorvido pelo gás é nulo em I.b) a energia interna permanece constante em II.c) a temperatura final em I é menor do que em II.d) o calor específico do gás é o mesmo em I e II.*e) o trabalho realizado pelo gás em I é maior do que em II.

(UFLA/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: CDois recipientes I e II possuem mesmo volume. O recipientecontém 2 mols de um gás diatômico ideal, à temperatura T,enquanto o recipiente II contém 1 mol do mesmo gás, tambémà temperatura T. Pode-se afirmar quea) a energia cinética média das moléculas do gás do recipiente

I é menor do que a energia cinética média das moléculas do gásdo recipiente II.b) a pressão exercida pelo gás do recipiente I é menor do que apressão exercida pelo gás do recipiente II.*c) a energia interna do gás do recipiente I é maior do que aenergia interna do gás do recipiente II.

d) a energia interna do gás de ambos os recipientes é a mesma.

IX - VESTIBULARES 2008/2



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(PUCRS-2008/2) - ALTERNATIVA: DEm meados do século 19, Joseph Louis Gay-Lussac e depoisJames Prescott Joule estudaram a dependência da energia inter-na de um gás em relação a seu volume. Para tal, realizaram a ex-periência cuja montagem está esquematizada na figura a seguir.Em um recipiente isolado contendo água, foram colocados doisbalões, A e B, cujas paredes eram rígidas e diatérmicas, ou seja,permitiam trocas de calor. Esses balões eram conectados por

uma válvula V, inicialmente fechada. Para determinar a variaçãona temperatura da água, foi usado um termômetro T. O balão Aestava preenchido com um gás e o balão B tinha sido evacuado(não continha gás algum). Iniciou-se a experiência fazendo a lei-tura do termômetro com o sistema em equilíbrio térmico. Em se-guida, abriu-se a válvula V de modo que o gás pudesse se ex-pandir para o balão B. Quando o sistema estava novamente emequilíbrio, foi feita nova leitura da temperatura. Os resultadosmostraram que não houve variação na temperatura da água.

Com base na experiência e em seus resultados, afirma-se:I. Não houve troca de calor entre o gás e a água.II. O processo de expansão do gás ocorreu sem realização detrabalho.III. A pressão do gás não foi alterada, apesar de o gás ter se ex-pandido.IV. A energia interna do gás não foi alterada, apesar de o gás ter se expandido.De acordo com as teorias da termodinâmica, a alternativa quecontém todas e apenas afirmativas corretas é:a) IeI I .b)IIeIII.

c) I, III e IV.*d) I, II e IV.e)II, III e IV.

(UFLA/MG-2008/2) - RESPOSTA: a) W = 4,8 × 103 Jb) U = (3/2)nR T = 6912 J c) Q = 2112 JNo interior de um cilindro de êmbolo móvel, é colocado 0,24 molde um gás monoatômico ideal. Pesos colocados sobre o êm-

bolo (figura abaixo) determinam uma pressão inicial P1 = 3.106

N/m2, volumeinicial V1 = 0,4litro e temperatura inicial T1 = 600K. Certa quantidade de calor Q trocada com o meio exterior

faz com que o gás se expanda até o volume V2 = 2 litros,

elevando a temperatura para T2 = 3000 K, mas com pressãoconstante.

Considerando R = 8 J/(mol K) e utilizando as unidades do Sis-tema Internacional, calcule:a) O trabalho W envolvido na expansão do gás.b) A variação da energia interna U sofrida pelo gás.

c) A quantidade de calor Q trocada.

(U.F. VIÇOSA-2008/2) - ALTERNATIVA: DSendo U a energia interna de um sistema, Q a quantidade decalor e W o trabalho, a primeira lei da termodinâmica diz que:a)U=|Q|–|W|b) U = Q – Wc) U = |Q| – |W|*d) U = Q – W



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(UDESC-2008) - ALTERNATIVA:AUm motor a gasolina consome 16100 J de calor e realiza 3700 Jde trabalho em cada ciclo. O calor é obtido pela queima de gaso-

lina, que possui calor de combustão igual a 4,60 x 10

4

J/g. Sa-bendo-se que o motor gira com 60,0 ciclos por segundo, a mas-sa de combustível queimada em cada ciclo e a potência fornecidapelo motor são, respectivamente:*a) 0,350 g e 222 kW.b) 0,080 g e 0,766 kW.c) 0,350 kg e 100 kW.d) 0,268 g e 500 kW.e) 3700 g e 60,0 kW.

(UFCG/PB-2008) - ALTERNATIVA: CEm relação à entropia, é correto afirmar que,a) em um processo irreversível, ela pode ser maior ou igual azero.b) em um processo reversível é menor que zero.*c) seu aumento em um sistema isolado, para um processo ir-

reversível, está relacionado com a perda de oportunidade derealizar trabalho.d) não se altera na expansão livre de um gás perfeito.e) sua mudança em um sistema, de forma reversível, de um esta-do inicial a um outro final depende da natureza do caminho per-corrido.

(UFPR-2008) - ALTERNATIVA:DOs estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro francêsNicolas Sadi Carnot (1796–1832) na tentativa de melhorar o ren-dimento de máquinas térmicas serviram de base para a formula-ção da segunda lei da termodinâmica.

Acerca do tema, considere as seguintes afirmativas:1. O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o traba-lho realizado pela máquina num ciclo e o calor retirado do reser-vatório quente nesse ciclo.

2. Os refrigeradores são máquinas térmicas que transferem calor de um sistema de menor temperatura para outro a uma tempera-tura mais elevada.3. É possível construir uma máquina, que opera em ciclos, cujoúnico efeito seja retirar calor de uma fonte e transformá-lo inte-gralmente em trabalho.

Assinale a alternativa correta.a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.*d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.

(UECE/CE-2008) - ALTERNATIVA: AUm bloco de gelo de massa 136,5 g funde-se reversivelmente à

temperatura de 0oC. Sabendo-se que o calor latente de fusão dogelo e 333 kJ/kg, a variaçãoda entropia do bloco de gelo, emJ/K,é:*a) 166,5 b) zero c) 273,0 d) 122,5

(PUCPR-2008) - ALTERNATIVA: DConforme o 2º Princípioda Termodinâmica, o rendimento de qual-quer máquina térmica é inferior a 100%. Na realidade, os rendi-mentos das máquinas térmicas mais comumentes usadas estãosituados muito abaixo desse limite. Por exemplo: nas locomotivasa vapor o rendimento é cerca de apenas 10%, nos motores a ga-solina nunca ultrapassa 30% e nos motores a diesel, que estãoentre as máquinas mais eficientes, o rendimento situa-se em

torno de 40%. Sabe-se que o calor de combustão do óleo dieselé de 45 × 103 J/g, isto é, ao ser totalmente queimado cada grama

de óleo diesel libera 45 × 103 J de energia térmica. Considerandoesta informação a potência desenvolvida por um motor a diesel,cujo rendimento é o citado no texto acima e que consuma 10 g/sde combustível será de:

a) 4,5 × 105 W *d) 1,8 × 105 W

b) 1,8 × 103 W e) 1,1 × 106 W

c) 4,5 × 103 W

(PUCRS-2008) - ALTERNATIVA: AINSTRUÇÃO: Para responderà questão abaixo, analise o texto eas afirmações referentes às leis da termodinâmica, e preenchaos parênteses utilizando o código a seguir.1V- A afirmativa refere-se à primeira lei e é verdadeira.1F- A afirmativa refere-se à primeira lei e é falsa.2V- A afirmativa refere-se à segunda lei e é verdadeira.2F- A afirmativa refere-se à segunda lei e é falsa.

A primeira lei da termodinâmica expressa o princípio da conser-vação da energia, incluindo fenômenos térmicos, enquanto a se-gunda lei da termodinâmica se refere às limitações nas transfor-mações de energia.

( ) Numa transformação adiabática, a energia interna de um sis-tema não varia, pois não ocorre troca de calor entre o sistema esua vizinhança.

( ) Para produzir trabalho continuamente, uma máquina térmica,operando em ciclos, deve necessariamente receber calor deuma fonte fria e ceder calor para uma fonte quente.

( ) Numa transformação isométrica, o trabalho realizado por umsistema é nulo; portanto, a variação da sua energia interna é igu-al à quantidade de calor trocada entre o sistema e a sua vizi-nhança.

( ) Nenhuma máquina térmica operando em ciclos entre duastemperaturas dadas pode apresentar um rendimento maior que ode umamáquina de Carnot queopereentreas mesmas tempera-turas.

A seqüência correta de preenchimento dos parênteses, de cimapara baixo, é*a) 1F – 2F – 1V – 2Vb) 1V – 2V – 1F – 2Fc) 2F – 1F – 2V – 1Fd) 2V – 1V – 1F – 2Fe) 1V – 2F – 2F – 1V

(UEM/PR-2008) -ALTERNATIVA: DUma máquina térmica opera entre um reservatório térmico man-tido à temperatura de 100 ºC e outro mantido à temperatura am-

biente. Em que época do ano essa máquina atingiria sua maior eficiência?a) Em dia típico de outono.b) Em dia típico de verão.c) Em dia típico de primavera.*d) Em dia típico de inverno.e) É indiferente, a eficiência não depende da temperatura do ou-tro reservatório.

(UFOP-2008) - RESPOSTA: a) 40% b) não c) nãoUmamáquinatérmicaopera por meio de um Ciclo de Carnot entreas seguintes fontes de temperatura: uma fonte à temperatura

ambiente de1

= 27°C e a outra à temperatura2

= 227°C. Combase nesses dados, resolva os itens a seguir.a) Calcule o rendimento dessa máquina térmica.b) Com essas mesmas temperaturas para as fontes “fria” e“quente”, é possível construir uma máquina térmica mais eficien-te? Por quê?c) Se pudéssemos modificar as temperaturas das fontes, pode-ríamos construir uma máquina térmica com 100% de rendimen-to? Por quê?

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(UEL-2008) - ALTERNATIVA: EConsidere um sistema termodinâmico e analise as seguintes afir-mativas.I. Para que a entropia decresça quando um gás ideal sofre umaexpansão adiabática livre, indo de um volume v

1para um volume

v2, v

2deve ser maior que v

1.

II. No nível molecular, a temperatura é a grandeza que mede aenergia cinética média de translação das moléculas de um gásmonoatômico e a primeira lei da Termodinâmica nos permite defi-nir a energia interna U do sistema.III. Um processo é irreversível, em termos termodinâmicos, gra-ças à dissipação de sua energia e à variação positiva de sua en-tropia.IV. A segunda lei da Termodinâmica pode ser enunciada da se-guinte forma: a entropia do universo sempre cresce (ou perma-nece constante, em um processo reversível).

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.a) IeI I .b)IeIII.c) II e IV.d)I, III e IV.*e) II, III e IV.

(UNIMONTES/MG-2008) - ALTERNATIVA: BUmamáquina térmica obtém trabalho à custa de um gásrealizan-do ciclos de transformações. Em cada ciclo, esse gás recebe dafonte quente uma quantidade de calor Q

q= 800 J e envia para a

fonte fria a quantidadeQf

= 680 J. Suponha que, em cada ciclo,

ocorra, num intervalo de tempo, t = 0,4 s. A potência útil da má-quina vale, em Watts,a) 500.*b) 300.

c) 600.d) 200.

(UFLA/MG-2008) - ALTERNATIVA: A Abaixo são apresentadas quatro afirmativas referentes ao 2ºPrincípio da Termodinâmica e Ciclo de Carnot. Pode-se afirmar que a alternativa CORRETA é:*a) Nenhum ciclo é capaz de transferir calor de um reservatóriofrio para um reservatório quente, sem trabalho externo.b) O Ciclo de Carnot é o único ciclo representativo de um motor térmico com rendimento de 100%.

c) Qualquer ciclo representativo de um motor térmico que operaentre os mesmos reservatórios de calor de temperaturas T

1e T

2apresenta o mesmo rendimento.d) Sendo a vida um sistema organizado, ela não contribui para oaumento da entropia do universo.

(UFPB-2008) -ALTERNATIVA: AUma máquina térmica ideal realiza um trabalho de 750 J por ciclo(de Carnot), quando as temperaturas das fontes são 400 K e100 K . Nesse sentido, para que uma máquina térmica real apre-sente a mesma eficiência e realize, por ciclo, o mesmo trabalhoque a máquina ideal, o calor recebido e o calor rejeitado são res-pectivamente:*a) 1000 J e 250 J

b) 750 J e 500 J

c) 1250 J e 50 J

d) 850 J e 150 J

e) 950 J e 350 J

(UEG/GO-2008)- RESPOSTA NO FINALO ciclo de Carnotfoi proposto em 1824 pelo físico francês NicolasL. S. Carnot. O ciclo consiste numa seqüência de transforma-

ções, mais precisamente de duas transformações isotérmicas(T

Hpara a fonte quente e T

Cpara a fonte fria), intercaladas por

duas transformações adiabáticas, formando assim o ciclo. Nasua máquina térmica, o rendimento seria maior quanto maior for a temperatura da fonte quente. No diagrama abaixo, temos umciclo de Carnot operando sobre fontes térmicas de T

H= 800 K e

TC

= 400 K.

Admitindo-se que o ciclo opera com fonte quente, recebendo1000 J de calor, responda:a) Em que consistem os termos transformações isotérmicas eadiabáticas?b) Determine o rendimento dessa máquina de Carnot.c) Essa máquina vai realizar um trabalho. Qual é o seu valor?

RESPOSTAUEG/GO-2008:a) Transformação Isotérmica: ocorre à temperatura constante.Transformação Adiabática: ocorre sem troca de calor.b) 50%c) 500 J



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(UFOP-2008/2)- ALTERNATIVA: CCom relação à entropia e à segunda lei da termodinâmica, é in-correto afirmar:a) Ciclo termodinâmico é um processo em que uma máquinatérmica ou um sistema termodinâmico volta a seu estado inicial.

b) Não existe máquina térmica que transforme todo calor de umafonte em trabalho.*c) A diluição de uma gota de tinta em um copo de água é umexemplo de processo reversível.d) Em todo processo isolado irreversível, a entropia total do sis-tema sempre aumenta.

(UNIMONTES/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: DUm engenheiro projetou uma máquina térmica que, a cada ciclo,recebe 800 J de calor da fonte quente, cuja temperatura é 660 K ,e rejeita 640 J de calor para a fonte fria, cuja temperatura é 330

K . Se o engenheiro a construir, é CORRETO afirmar, sobre o seufuncionamento, quea) o rendimento será 50%.b) o trabalho realizado, por ciclo, será maior que 200J.c) o trabalho realizado, por ciclo, será 400J.

*d) o rendimento será inferior a 40%.

(UNIFOR/CE-2008/2) - ALTERNATIVA: EUma máquina térmica, operando em ciclos, entre duas fontes a27 °C e 327 °C, tem rendimento igual a 80% do rendimento queteria se estivesse operando segundo o ciclo de Carnot.Essa máquina retira 5,0.103 cal da fonte quente em cada ciclo erealiza 10 ciclos por segundo. A potência útil que a máquina for-nece, em kW, vale (Considere: 1 cal = 4 J)a) 1,0.

b) 2,0.c) 5,0.d) 10.*e) 80.

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: B As máquinas térmicas a vapor apresentam, em geral, rendimen-to muito pequeno. Se umacerta máquina tem rendimento de 10%e cede 900 kJ para a fonte fria, a quantidade que recebeu dafonte quente, em kJ, é igual a:a) 910.*b) 1000.c) 990.d) 1010.e) 1100.

(UDESC-2008/2) - RESPOSTA: a) 1500 kcal b) 90% c) 55%Um novo material, apresentado por uma empresa de Engenharia,permite que uma caldeira, utilizada em usina de energia elétrica,trabalhe à temperatura de 900 K. Nessa temperatura, a caldeirafornece 2000 kcal por ciclo, ao cilindro de uma turbina.Considere 1 cal = 4,2 Ja) Considerando que o rendimento dessa máquina térmica sejaigual a 0,25, qual a energia perdida por ciclo para a fonte fria?b) Considerando que em cada ciclo 7560 KJ de energia sãoperdidos na fonte fria, quanto isso representa percentualmente,comparado à energia fornecida?c) Estando a fonte fria a uma temperatura de 132º C, qual o ren-dimento máximo de uma máquina ideal que opera entre essastemperaturas?

(CEFETMG-2008/2)- ALTERNATIVA: BUm máquina térmica retira, em cada ciclo, 500 J de calor da fontequente e rejeita 300 J de calor para a fonte fria. Se essa máquinaexecuta 20 ciclos por segundo, então a potência desenvolvida,em kW, é dea) 2.*b) 4.c) 8.d) 10.e) 16.

(UCS/RS-2008/2)- ALTERNATIVA: CPara treinar, lutadores de boxe ou vale-tudo utilizam bonecos dematerial sintético que ficam parados recebendo pancadas. Su-ponha que, no início de uma sessão de treinos de socos e pon-tapés, o boneco apresente uma certa temperatura. Ao términoda sessão, ele estará com uma temperatura mais elevada. Deacordo coma) a primeira lei da termodinâmica, o boneco perdeu energiainterna a fim de acumular o calor do atleta.b) a segunda lei da termodinâmica, apenas o calor do bonecoaumentou; a energia interna permaneceu a mesma.*c) a primeira lei da termodinâmica, a energia interna do bonecoaumentou principalmente pelo trabalho executado sobre ele peloatleta.d) a segunda lei da termodinâmica, a entropia do sistema bone-co-lutador-Universo diminuiu, o que permitiu que o boneco au-

mentasse sua temperatura.e) a primeira lei da termodinâmica, o atleta fez com que a energiainterna do boneco diminuísse para que a temperatura aumentas-se.

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 15 (01+02+04+08)Considere uma máquina a vapor, operando em ciclos de Carnot,que possui um condensador para resfriar o vapor de saída a 27ºC e que opera com rendimento de 40%. Assinale o que for cor-reto .01) Nessa condição, a temperatura da caldeira é, aproximada-mente, 500 K.02) Nessa condição, a temperatura da caldeira é, aproximada-mente, 227 ºC.04) Mantendo a temperatura da caldeira a 600 K, a máquina terárendimento aproximado de 50%.08) Quanto maior o rendimento da máquina, maior deve ser atemperatura da caldeira.16) Se ajustarmos a temperatura do condensador para um valor

ideal, o rendimento da máquina pode chegar a 100%.

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: CConsidere um sistema termicamente isolado do meio exterior,constituído por dois recipientes, inicialmente separados; em umdeles há um gás ideal e no outro vácuo. Retirando-se a separa-ção entre os recipientes o gás se expande. Podemos afirmar,corretamente, que a entropia doa) universo permaneceu constante, uma vez que o sistema estáisolado.b) sistema permaneceu constante, uma vez que o processo éadiabático.*c) sistema aumenta pois a expansão é irreversível.

d) universo aumenta pois, ao expandir, o gás realiza trabalho.(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 23 (01+02+04+16)Sobre processos termodinâmicos, assinale o que for correto.01) As variações na temperatura de um corpo estão relaciona-das às variações na sua energia interna.02) De acordo com a 2a lei da termodinâmica, o calor não fluiespontaneamente de um corpo de menor temperatura para outrode maior temperatura.04) Numa transformação adiabática, se o trabalho é realizadosobre o sistema, sua energia interna aumenta.08) O rendimento de um ciclo de Carnot independe da diferençade temperatura entre os reservatórios térmicos.16) Em processos naturais, a energia de alta qualidade tende ase transformar em energia de qualidade mais baixa. A ordem ten-de para a desordem.

X - VESTIBULARES 2008/2



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(UECE-2008) - ALTERNATIVA: C A figura a seguir mostra uma partícula P, em movimento circular uniforme, em um círculo de raio r, com velocidade angular cons-tante , no tempo t = 0.

A projeção da partícula no eixo x executa um movimento tal que

a função horária vx(t), de sua velocidade, é expressa por:

a) vx(t) = r

b) vx(t) = r cos( t + )

*c) vx(t) = – r sen( t + )

d) vx(t) = – r tg( t + )

RESPOSTAUNIFESP-2008:a) T = 1,5 s f = 0,67 Hz

b) x = A cos(0

+ t) x = A.cos[0 + (4 / 3).t]

x = A.cos (4 /3).t (t em segundos)

(UNIFEI-2008) - RESOLUÇÃO NO FINAL As equações abaixo descrevem uma partícula num movimentocircular uniforme,com x e y dados em centímetros e t em segundos

a) Qual é a velocidade angular desse movimento? Qual é o raio

da trajetória da partícula?b) Qual é o valor da velocidade escalar v? Esse movimento temsentido horário ou anti-horário?

RESOLUÇÃO UNIFEI-2008:Comparando com A.cos( t +

0), tem-se:

a) = 2 rad/s

raio da trajetória: (8,0/ ) cm

b) v = × raio = 2 × 8,0/ = 16 cm/s. Sentido anti-horário

(verificar dando valores para o tempo t)

(UFPB-2008) - ALTERNATIVA: BConsidere um corpo, preso a uma mola, oscilando em torno dasua posição de equilíbrio O, como na figura abaixo.

No instante t , a posição x = x(t) desse corpo, em relação à suaposição de equilíbrio, é dada pela função x(t) = cos( t + 3 /2 ),t > 0. Dessa forma, o gráfico que melhor representa a posição xdesse corpo, como função do tempo t, em relação ao ponto O, é:

(ITA-2008) - ALTERNATIVA: DUma partícula P1 de dimensões desprezíveis oscila em movimen-to harmônico simples ao longo de uma reta com período de 8/3 s

e amplitudea

. Uma segunda partícula, P2, semelhante a P1, os-cila de modo idêntico numa reta muitopróximae paralela à primei-ra, porém com atraso de /12 rad em relação a P1 . Qual adistância que separaP1 de P2 , 8/9 s depois de P2 passar por umponto de máximo deslocamento?a) 1,00.a *d) 0,21.ab) 0,29.a e) 1,71.ac) 1,21.a

XI - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 41

XI - CINEMÁTICA

(UNIFESP-2008)- RESPOSTANO FINALUm estudante faz o estudo experimental de um movimento har-mônicosimples (MHS) comum cronômetro e um pêndulo simplescomo o da figura, adotando o referencialnela representado.

Ele desloca o pêndulo para a posição +Ae o abandona quando cronometra o ins-tante t = 0. Na vigésima passagem dopêndulo por essa posição, o cronômetromarca t = 30 s.a) Determine o período (T) e a freqüên-cia (f) do movimento desse pêndulo.b) Esboce no caderno de respostas ográfico x (posição) × t (tempo) dessemovimento,dosinstantest = 0 a t = 3,0 s;considere desprezível a influência deforças resistivas.

a) d)

*b) e)

c)

(MED.ITAJUBÁ-2008) - ALTERNATIVA: DConsidere um pêndulo simples que executa 20 oscilações numintervalo de 4 segundos. O período e a freqüência valem respec-tivamente:a) 0,5 s e 8 Hz *d) 0,2 s e 5 Hzb) 0,2 s e 8 Hz e) Nenhuma das Respostas Anterioresc) 0,4 s e 5 Hz



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(ITA-2008) - ALTERNATIVA: A - RESOLUÇÃO NO FINALIndique a opção que explicita o representado pelo gráfico da fi-gura:

*a) A soma de uma freqüência fundamental com a sua primeiraharmônica mais a sua segunda harmônica, todas elas de mesma

amplitude.b) A soma de uma freqüência fundamental com a sua primeiraharmônica de amplitude5 vezes menor mais a segunda harmôni-ca de amplitude 10 vezes menor.c) A soma de uma freqüência fundamental com a sua segundaharmônica, ambas com amplitudes iguais.d) A soma de uma freqüência fundamental com a sua segundaharmônica com metade da amplitude.e) A soma de uma freqüência fundamental com a sua primeiraharmônica com metade da amplitude.

RESOLUÇÃO ITA-2008: A equação de onda pode ser escrita por y = A sen t. Sendoproporcional à freqüência, para a soma de uma freqüência fun-damental mais a sua primeira harmônica mais a sua segundaharmônica, de mesma amplitude, temos umaonda resultante que

é dada pela função: y = A sen t + Asen2 t + Asen3 t Esbo-çando os gráficos das funções, temos:

Do princípio da superposição o gráfico resultante é o dado noenunciado.

XI - DINÂMICA

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: AUm sistema massa-mola é preso ao teto. A partir do ponto deequilíbrio faz-se a massa oscilar com pequena amplitude. Quadru-plicando-se o valor da massa, repete-se o mesmo procedimento.Neste caso, podemos afirmar corretamente que a freqüência deoscilação*a) é reduzida à metade.b) dobra.c) permanece a mesma.d) quadruplica.

(UFF/RJ-2008) - RESOLUÇÃO NO FINALNuma experiência realizada no laboratório didático do Instituto deFísicada UFFanalisa-seo movimentode um carrinho de 200g demassa que desliza sobre um trilho de ar preso a um suporte fixopor uma mola de constante elástica k = 2,0 N/m e massa despre-zível, sujeito a uma força dissipativa provocada pelo ar. O gráfi-co abaixo representa a posição medida do carrinho como fun-ção do tempo.

a) Qual a velocidade do carrinho nos instantes 0 e t1? Justifique

sua resposta.b) Qual a energia mecânica do sistema formado pelo carrinho e

pela mola, nos instantes 0 e t1?

c) Calcule o trabalho realizado pela força dissipativa entre osinstantes 0 e t

1.

d) Compare os módulos do momento linear do carrinho nos ins-tantes t

2e t

3e determine em qual destes instantes ele é maior.

Justifique sua resposta explicitando os princípios ou leis físicasque conduziram seu raciocínio.

RESOLUÇÃO UFF/RJ-2008:a) Zero (coeficiente angular da tangente ao gráfico, ou, são

pontos de inversão do movimento)

b) EM = mv2/2 + kx2/2

t = 0 EM

= 0 + 2,0.(0,5)2/2 = 0,25 J

t = t1 EM = 0 + 2,0.(0,4)2/2 = 0,16 J

c) W = EM = (0,16 - 0,25) W = - 0,09 J

d) t = t2 EM = E2 = mv22/2 + kx2

2/2 = mv22/2

t = t3 EM = E3 = mv32/2 + kx3

2/2 = mv32/2

Como o sistema está sujeito a uma força dissipativa, a energia

mecânica diminui com o tempo, E3 < E2, donde v3 < v2 o mo-

mento linear p2

= mv2

é, em módu- lo, maior do que p3

= mv3.

O módulo do momento linear é maior no instante t2.

(UNIFEI-2008) - RESOLUÇÃO NO FINALUma mola ideal de constante elástica k e comprimento natural L

0tem uma de suas extremidades fixa no teto e na outra é presauma partícula de massa m.a) Qual será o comprimento da mola quando a massa estiver emrepouso?b) Se a partícula for solta do repouso a partir do ponto A, onde a

distância ao teto é L0, qual é a sua velocidade no ponto deequilíbrio calculado no item (a)? Despreze a resistência do ar.

RESOLUÇÃO UNIFEI-2008:a) mg = k . L L = mg/k L = L

0+ mg / k

b) mg L = ½ k L2 + ½ mv2 mg × mg/k = ½ k × (mg/k)2 +

+ ½ mv2 ½ mv2 = ½ (mg)2/k v2 = mg2/k

OUTRASOLUÇÃO:b)



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(UDESC-2008) - RESOLUÇÃO NO FINALEm 01 de agosto deste ano (2007), uma ponte desabou na

cidade de Minneapollis, nos Estados Unidos. Uma das possíveisrazões disso foi efeito de ressonância entre a ponte e o instru-mento utilizado pelos operários que estavam trabalhando nomomento do acidente.a) Explique o que é ressonância.b) A ponte, em condições de uso, oscila segundo a equação x(t)

= 0,25sen(2 t) . Encontre sua freqüência angular de vibração ea amplitude de oscilação que ela suporta sem que resulte em suadestruição.c) esboce o gráfico que representa a equação dada no item b.

RESOLUÇÃOUDESC-2008:a) Ressonância é um fenômeno no qual um sistema vibratóriorecebe energia através de uma força periódica de mesmo perío-do que o de oscilação do sistema. Nesse caso, a amplitude devibração do sistema aumenta.b) x(t) = 0,25sen(2 t) e x(t) = Asen( t + )

Comparando as equações e supondo a equação dada estar escrita so SI:

Amplitude: A = 0,25 mfrequência angular: = 2 rad/sfrequência: = 2 f f = 1,0 Hz

c) Atribuindo-se valores ao tempo, na equação dada, e calculan-do os correspondentes valores das posições encontra-se aseguinte senóide:

(UFRGS-2008) - ALTERNATIVA: B

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunasdo texto abaixo, na ordem em que aparecem.

Um artista de Cirque du Soleil oscila, com pequenas amplitu-des, pendurado em uma corda de massa desprezível. O artista,posicionado a 5,0 m abaixo do ponto de fixação da corda, oscilacomo se fosse um pêndulo simples. Nessas condições, o seuperíodo de oscilação é de, aproximadamente, ........ s. Para au-mentar o período de oscilação, o artista deve ....... mais na corda.

(Considere g = 10 m/s2.)a) 2 – subir

*b) 2 – descer c) – descer

d) / 2 – subir

e) /2 – descer

(UEG/GO-2008) - RESOLUÇÃO NO FINAL A figura abaixo representa a variação da energia potencial emfunção da separação entre os átomos de hidrogênio e de flúor da molécula HF. O gráfico tem como referência o átomo de flúor.Próximo ao ponto de equilíbrio – ponto de energia potencial míni-ma(U

0), a energia pode seraproximada poruma funçãoquadrática

U(x) = (1/2)kx2 , na qual x representa o deslocamento do átomo

de hidrogênio em relação ao ponto de equilíbrio (r 0) e k é umaconstante de proporcionalidade, chamada constante de força. Aaproximação da energia potencial por uma função quadráticaindica que, em torno da posição de equilíbrio, o movimento doátomo pode ser modelado por um sistema do tipo massa-mola.

Correlacionando o grafico da energia potencial de uma moleculadiatomica com o sistema massa-mola, responda aos itens se-guintes, justificando sua resposta.a) Para quais intervalos de r os atomos se atraem ou se repe-lem?b) Qual o valor da energia potencial quando a distancia entre osatomos for muito grande (r )?c) Em que ponto a energia cinetica dos atomos e maxima?

RESOLUÇÃO UEG/GO-2008:

a) Para valores de r > r 0

os atomos se atraem e para valores r <

r 0

os atomos se repelem.b) Do grafico, quando a distancia entre os atomos for muitogrande, ou seja, r , a energia potencial tende a zero.c) A energia cinetica sera maxima quando a energia potencial for minima, portanto, a partir do grafico, ve-se que isto ocorre em r

0.

(UFPB-2008) - ALTERNATIVA: BDuas molas ideais têm massas desprezíveis e constantes elás-

ticas k 1

e k 2, respectivamente. A cada uma dessas molas encon-

tram-se presos corpos de massas idênticas (figura abaixo), osquais estão em M.H.S.

Sendo T 1

o período da mola de constante k 1

e T 2

o período da

mola de constante k 2, é correto afirmar:

*

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: C

Três pêndulos simples A, B e C são construídos como mostradona figura, em que L é a unidade de comprimento e M é a unidade

de massa. Com relação aos períodos T A, TB e TC dos pêndulos A,B e C, respectivamente, é CORRETO afirmar que:a) T

A< T

B= T

C

b) T A

= TB

< TC

*c) T A

= TB

> TC

d) T A

> TB

> TC



41

[email protected]

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: EDado um pêndulo formado por um fio de comprimento L = 1m,com massa desprezível, ao qual é ligada uma pequena esfera demassa m = 1Kg. Uma extremidade do pêndulo é presa ao teto demodo que a massa presa à outra extremidade possa oscilar su-

jeita à atração gravitacional. Dispõe-se de um relógio para efetu-ar medidas do período de oscilação, T. Nota-se que, para ângu-los pequenos em relação à posição de equilíbrio, T=T

0, com T

0

constante. É correto afirmar que:a) o pêndulo realiza um movimento harmônico e, para L=1m; se amassa original for substituída por outra de 4Kg, o período seráalterado para T = 4T

0.

b) o pêndulo realiza um movimento periódico e, para L=1m; se amassa original for substituída por outra de 16Kg, o período será

alterado para T = 4T0.

c) o período de oscilação do pêndulo depende do módulo da ace-leração da gravidade local, g, sendo diretamente proporcional ag.d) o pêndulo realiza um movimento harmônico e, para m=1Kg; seo comprimento do fio for alterado para L=2m, o período será alte-

rado para T = 2T0.*e) o pêndulo realiza um movimento periódico e, para m=1Kg; seo comprimento do fio for alterado para L=4m, a freqüência de

oscilação será modificada para 1/ (2T0).

(INALTEL-2008/2) - ALTERNATIVA: E A figura a seguir mostra um pêndulo que pode oscilar livrementeentre as posições A e B. Sete segundos após ter sido abandona-

do da posição A, o pêndulo atinge o ponto B pela quarta vez.O período do pêndulo é:a) 0,5 sb) 7/3 sc) 7/4 sd) 1s*e) 2 s

(INATEL-2008/2) - ALTERNATIVA:A A massa oscilante de um oscilador harmônico realiza um MHScujaequação é: x = 5 cos( t + /2), em unidades do S.I.(SistemaInternacional). O movimento da massa oscilante está represen-tado pelo gráfico:

(UFC/CE-2008/2) - RESPOSTA: FALSA, a = – 2.x“Nas oscilações descritas pelo movimento harmônico simples,os pontos da trajetória, em que a aceleração é máxima, sãoaqueles que coincidem com a posição de equilíbrio”. Essa afir-mação é verdadeira ou falsa? Justifique sua resposta.

XI - VESTIBULARES 2008/2

*a)

b)

c)

d)

e)

XI - CINEMÁTICA

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 19 (01+02+16)O gráfico abaixo representa a energia potencial U(x), a energiacinética K(x) e a energia mecânica total E

m, em função do deslo-

ca-mento de um sistema mola-massa que executa um movimentoharmônico simples. A respeito deste evento, assinale o que for

correto.

01) Na posição x = A, U(x) é máxima e K(x) é mínima.02) Na posição x = 0, F(x) é nula e v(x) é máxima.

04) Em qualquer posição no intervalo [-A,A], Em

é nula.08) Na posição x = 0, U(x) é máxima e K(x) é mínima.16) Na posição x = - A, F(x) é máxima e v(x) é mínima.

XI - DINÂMICA



42

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(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA:AUm pêndulo simples é colocado em oscilação num certo local daTerra, no qual a aceleração da gravidade tem um valor numéricoaproximadamente igual a 2 m/s2. Se o período deoscilação me-didoé igual a 1,7 s, o comprimento dessepêndulo, emcm, possuium valor próximo de:*a) 72.b) 55.

c) 37.d) 91.e) 110.

(VUNESP/UNINOVE-2008/2)- ALTERNATIVA: BUma caixa de massa M, apoiada numa superfície plana, horizon-tal e sem atrito, está presa na extremidade de umamola ideal quetem sua outra extremidade presa numa parede vertical. Quandoa caixa está no ponto O da figura, a mola está com seu compri-mento natural. A caixa é, então, levada até o ponto A onde éabandonada a partir do repouso, passando a descrever um mo-vimento harmônico simples (MHS) entre os pontos A e B.

O texto a seguir, com algumas lacunas, refere-se a essa situa-ção.“Emseu movimentooscilatório, a caixa tem velocidade _____ em

A e B. No ponto O, sua aceleração é __________ e sua velocida-de é _________ . O período de oscilação da caixa, em seu MHS,

________ de sua massa M. Se substituirmos a mola utilizada por uma outra de maior constante elástica, o período de oscilação dacaixa _________.”

Assinale a alternativa que apresenta as palavras que comple-tam, correta e respectivamente, as lacunas do texto dado.

a) nula … máxima … mínima … depende … aumentará*b) nula … nula … máxima … depende … diminuirác) mínima … nula … máxima … depende … aumentarád) nula … mínima … máxima … não depende … não variaráe) mínima … máxima … mínima … não depende … diminuirá

(CEFETMG-2008/2)- ALTENATIVA: DUm pêndulo simples oscilacom umaenergiamecânica E, períodoT, freqüência f e amplitude A. Aumentando-se sua amplitude deoscilação, verifica-se que E e T, respectivamente,a) diminui, diminui.b) aumenta, diminui.c) diminui, aumenta.*d) aumenta, não altera.e) não altera, não altera.

(UFLA/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm sistema massa-mola é composto por uma massa m presaa uma mola de constante elástica k, que oscila horizontalmen-te sem atrito ( f igura abaixo), com freqüência angular

ÿ

ÿ

ÿ. Acrescentando-se ao sistema mais uma massa

ÿ

ÿ , pode-se afirmar que a nova freqüência angular do sistema

será de:

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 22 (02+04+16)O esquema abaixo mostra um corpo de peso igual a 2,7 N sus-penso por uma corda de comprimento L e por uma mola de cons-tante elástica igual a 5,0 N/m. A corda e a mola têm massas des-prezíveis e estão presas a um teto horizontal. A corda éinextensível e faz com o tetoum ângulo . O eixodiagonalda mo-la faz um ângulo de 30º com o teto. Assinale o que for correto.

01) Como sistema em equilíbrio, a elongação da mola é nula,poiso sistema está em repouso.02) Com o sistema em equilíbrio para um ângulo = 45º, a elon-gação da mola é, aproximadamente, 0,4 m.04) Com o sistema em equilíbrio, a força resultante do sistema énula.08) Se a ligação do corpo com a mola for rompida e a massa docorpo suspenso dobrar de valor, o período de oscilação duplicaem relação ao período de oscilação do sistema com a massa ori-

ginal.16) Se a ligação do corpo com a mola for rompida e o ângulofor maior ou igual a 75º, o corpo oscilará com uma aceleração

dada por , em que g é a aceleração gravitacional.

a)

c)

*b)

d)

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm corpo de massa m, preso a extremidade de umamola ideal deconstante elástica k, move-se, sem atrito, em uma superfíciehorizontal. O corpo e solto da posição x = x

0no instante t = 0, e

deixado oscilar com frequência angular = k/m . Assinale aalternativa que contém o gráfico que mostra como a aceleração,

a, do corpo e o seu deslocamento, x, estão relacionados.



43

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(UEM/PR-2008)- ALTERNATIVA: E A respeito do raio laser, assinale a alternativa correta.a) É obtido pela desintegração do núcleo da substância radioati-va que é utilizada na fabricação do laser.b) A luz do laser é praticamente policromática, pois é constituídade radiações que apresentam várias freqüências.c) É uma onda eletromagnética que corresponde às mais altasfreqüências na faixa dos raios X.d) A luz do sol é um laser.*e) É uma amplificação da luz por emissão estimulada de radia-ção.

(UFJF-2008) - RESPOSTA OFICIAL: a) 84,0 J b) 7,0 minc) Existem ondas sonoras, além das eletromagnéticas, pois o

ouvido humano é sensível apenas às ondas sonoras, não sen-

do sensível às ondas eletromagnéticas.

As ondas eletromagnéticas emitidas pelos telefones celulares

penetram certa distância no tecido humano, provocando um au-mento de sua temperatura. Essas ondas têm, em média, umapotência de 0,40 W. Consideremos que a energia dos celularesse concentre na orelha. Estimemos em 20 g a massa da orelhade uma pessoa, sabendo-se que o corpo humano é formado,basicamente, por água cujo calor específico é 1,0 cal/(g.°C).Consideremos que apenas 50% da energia emitida pelo celular seja responsável pelo referido aumento de temperatura (Consi-dere 1 cal = 4,2 J).a)Admitindo-se que não hajaperdas, calcule a energia,em joules,que um usuário deve receber, de modo que sua orelha sofra umacréscimo de temperatura de 1°C.b) Calcule o tempo total de conversação necessário para que ousuário tenha esse acréscimo de temperatura de 1°C.c) O processo pelo qual ouvimos o som do celular é devidosomente a essas ondas eletromagnéticas, ou existem ondas de

outra natureza envolvidas? Justifique sua resposta.

(UNIFENAS-2008) - ALTERNATIVA: E Assinale a opção que não seja correta. Analise respectivamente: a frente da onda, nome da onda, di-mensão de onda e seu exemplo.a) ponto, puntiforme, unidimensional e onda na corda;b) segmento de reta, reta, bidimensional e régua na água;c) circunferência, circular, bidimensional e estilete na água;d) superfície plana, plana, tridimensional e luz solar recebida naterra;*e) superfície esférica, esférica, bidimensional e bombinha (som).

XII - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 45

XII - INTRODUÇÃO

XII - EQUAÇÃO FUNDAMENTAL

(FUVEST-2008)- RESPOSTAS NO FINAL A propagação de ondas na água é estudada em grandes tan-ques, com detectores e softwares apropriados. Em uma das ex-tremidades de um tanque, de 200m de comprimento, um disposi-tivo D produz ondas na água, sendo que o perfil da superfície daágua, ao longo de toda a extensão do tanque, é registrado por detectores em instantes subseqüentes. Um conjunto de ondas,produzidas com freqüência constante, tem seu deslocamento y,

em função do tempo, representado abaixo, tal como registradopor detectores fixos na posição x = 15 m. Para esse mesmo conjunto de ondas, os resultados das medidas de sua propagaçãoao longo do tanque são apresentados na página de respostas.Esses resultados correspondem aos deslocamentos y do nívelda água em relação ao nível de equilíbrio (y = 0 m), medidos noinstante t = 25 s para diversos valores de x. A partir dessesresultados:

a) Estime a freqüência f , em Hz, com que as ondas foram produ-zidas.b) Estime o comprimento de onda L, em metros, das ondas for-madas.c) Estime a velocidade V, em m/s, de propagação das ondas notanque.d) Identifique, no gráfico da página de respostas (t = 25 s), asposições das ondas A, B, C, D e E, assinaladas na figura acima,ainda que, como pode ser observado, as amplitudes dessas on-das diminuam com sua propagação.

ver slide:FUVEST - 2008 - Q.07

RESPOSTAS:a) f = 0,20 Hzb) L = 25,0 mc) v = 5,0 m/sd) Do gráfico (y × t), observamos que o pico E da onda está naposição x = 15 m no instante t = 25 s. Os picos anteriores estãoposicionados a intervalos constantes de 25 m [v.(1/f) = L], medi-dos a partir deste pico E:

GRÁFICO DAPÁGINADE RESPOSTAS:

(UFPel-2008) - ALTERNATIVA: ADe acordo com seus conhecimentos sobre Óptica e Ondas, ana-lise as afirmativas abaixo.I. A luz é um movimento ondulatório de freqüência muito elevadae de comprimento de onda muito pequeno.II. A luz é uma onda eletromagnética cuja velocidade de propaga-ção na água é menor do que no ar.III. O som é uma onda longitudinal que necessita de um meio só-lido, líquido ou gasoso para se propagar.IV. A luz é um movimento ondulatório de baixa freqüência e depequeno comprimento de onda.Estão corretas as afirmativas.*a) I, II eIII. d) II e IV.b) II, III e IV. e) I, II, III e IV.

c) somente I e III.



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(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 0,2 m/s b) 1s e 3s c) 0, 2s e 4sd) 2 m/s (entre os instantes 1,00 s e 3,00 s)

Um sensor colocado por um estudante de computação paramonitorar o comportamento de uma rolha flutuando verticalmenteem um lago, onde são produzidas ondas com cristas sucessi-vas, separadas por uma distância de 0,80 m, permitiu a constru-ção do gráfico apresentado a seguir.

Com base nos dados, determine:a) a velocidade de propagação das ondas.b) os instantes em que a velocidade da rolha é nula.c) os instantes em que a velocidade da rolha é máxima.

d) a velocidade escalar média da rolha.

(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 2.10 –2 me5.10 –9 m b)f = 1,0.1018

Hz (raio X) c) 0,32 W/m2

A radiação ultravioleta pode ser utilizada para esterilizar ali-mentos e instrumentos de corte, graças a seu pequeno compri-mento de onda. A radiação na faixa de microondas possui com-primentos de onda que chegam a ser mil vezes maiores do queos comprimentos de onda da região visível do espectro eletro-magnético. As microondas, porsua vez, são utilizadas para aque-cer líquidos e alimentos em geral, pois sua freqüência é resso-nante com a freqüência de oscilação da molécula de água. Atabela abaixo mostra o intervalo de freqüência de oscilação paradiversos tipos de radiação.

Considere a velocidade da luz no ar como sendo igual a 3,0 × 108

m/s.a) Calcule os comprimentos de onda para as microondas com

freqüência igual a 1,5 × 1010 Hz e para o ultravioleta, com fre-

qüência de 6,0 × 1016 Hz.b) Umaligação química pode serrompida,se certa quantidade deenergia for aplicada sobre ela. Para o caso em que o tamanho da

ligação seja de 3,0 × 10 –10 m, que tipo de radiação deve ser usa-da para rompê-la?

c) Uma lâmpada de 80 W converte 5,0 % de sua potência em luzvisível. Qual a intensidade dessa radiação, à distância de 1,0 mda lâmpada?

(UNEMAT/MT-2008) -ALTERNATIVA: D A figura abaixo representa uma onda aproximadamente senoidalno mar e um barco que efetua 18 oscilações por minuto.

A freqüência, o comprimento e a velocidade de propagação daonda valem respectivamente:a) 0,32Hz, 40m, 15m/sb) 0,40Hz, 50m, 22m/sc) 0,38Hz, 120m, 8,7m/s*d) 0,30Hz, 60m, 18m/se) 0,35Hz, 60m, 20m/s

(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA: D A faixa de sons audíveis pelo ouvido humano tem uma freqüên-cia entre 20 Hz e 20.000 Hz. A razão entre o maior e o menor comprimento de onda nessa faixa de freqüência, quando as on-das sonoras se propagam no ar nas mesmas condiçõesambientais, éa) 0,001.b) 500.c) 340.*d) 1.000.e) 400.000.

(UERJ-2008) - RESPOSTA: 800 HzUma onda harmônica propaga-se em uma corda longa de densi-dade constante com velocidade igual a 400 m/s.

A figura acima mostra, em um dado instante, o perfil da corda aolongo da direção x. Calcule a freqüência dessa onda.

(CEFETSP-2008) - ALTERNATIVA: 42E e 43AINFORMAÇÃO PARAAS QUESTÕES 42 E 43

A figura representa uma onda periódica que se propaga em umacorda com freqüência de 10 Hz.

Questão 42O comprimento de onda, nessa situação, em metros, vale:a) 40b) 30c) 20d) 5,0*e) 1,0

Questão 43

Sabendo que a fase inicial0

= 0, a função de onda: y (t) = A cos

( .t +0), para essa onda periódica é dada, em unidades do SI,

por:*a) y = 0,10 cos (63t)b) y = 10 cos (63t)c) y = 1,0 cos (10t)

d) y = 10 cos (10t)e) y = 5,0 cos (t)

(UFABC-2008) - ALTERNATIVA: EComo todas as ondas eletromagnéticas, os raios-X viajam pelo

vácuo com velocidade de 3,0 × 108 m/s. Considere dois raios-X,

com frequências f 1

= 1,5 × 1018 Hz e f 2

= 3,0 × 1019 Hz. A razão

entre os comprimentos de onda desses raios (1/

2), no vácuo,

valea) 0,050.b) 0,50.c) 2,0.d) 4,5.*e) 20.



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(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: SOMA= 17 (01+16) A respeito de ondas, que são a propagação de uma perturbaçãoem um meio, assinale o que for correto.01) Não ocorre transporte de matéria no movimento de propaga-ção de uma onda.02) O comprimento de uma onda é o espaço que ela percorre emuma frequência determinada.04) A distância entre duas cristas de ondas é chamada de ampli-tude.08) A velocidade de uma onda é constante e independe do meiode propagação.16) Os elementos que caracterizam uma onda são período, fre-qüência, amplitude e comprimento.

(UEM/PR-2008) - ALTERNATIVA: BO diagrama abaixo ilustra uma onda periódica.

Quais pontos estão em fase entre si?a) A e C*b) A e Dc) B e Cd) C e De) A e B

(UFRRJ-2008) - ALTERNATIVA:ENa infância de nossos pais, era comum que eles se divertissemcom uma brincadeira chamada chicotinho queimado. A diversãocomeça quando uma corda é colocada no chão e se balança aextremidade em ziguezague, provocando, assim, a formação deondas em sua extensão. O desafio consiste em ficar pulando acorda sem pisá-la. Suponha que a seguinte configuração, seforme na corda sobre o chão, durante uma brincadeira.

Considerando que as cristas e os vales sejam simétricos e queos 5 pulsos mostrados na figura se formaram no tempo de 40 s,o comprimento de onda, a velocidade, a freqüência e o período,para esta configuração serão, respectivamente:a) 20 cm, 0,025 m/s, 0,125 Hz e 8 sb) 20 cm, 0,05 m/s, 0,125Hz e 8 sc) 40 cm, 0,025 m/s, 0,25 Hz e 4 sd) 40 cm, 0,05 m/s, 0,25 Hz e 4 s*e) 40 cm, 0,05 m/s, 0,125 Hz e 8 s

Figura adaptada de http:// www4. prosiga.br

UFRRJ - 2008- Q.36

(U.F. VIÇOSA-2008) - ALTERNATIVA: D

Em um determinado instante, uma fotografia é tirada de umacorda que foi posta a oscilar. As grandezas G, H, K e J sãoindicadas na fotografia, como mostrado abaixo.

É CORRETO afirmar que essas grandezas representam:a) K = Amplitude e G = Período.b) K = Amplitude e H = Comprimento de onda.c) J = Amplitude e H = Período.*d) J = Amplitude e H = Comprimento de onda.

(FURG/RS-2008/2) - ALTERNATIVA: DQuanto às características das ondas eletromagnéticas e ondas

sonoras, podemos afirmar quea) ambas apresentam a característica de dualidade onda-partí-cula.b) viajam no vácuo com a velocidade da luz.c) viajam em qualquer meio, inclusive no vácuo, sofrendo refle-xão, refração e dispersão.*d) propagam-se como ondas transversais e longitudinais, res-pectivamente.e) ambas resultam de interferência destrutiva da combinação deoutros tipos de ondas.

(VUNESP/FTT-2008/2) - ALTERNATIVA: BConsidere um equipamento de som e um aparelho de raio X, am-bos em funcionamento, situados no vácuo, emitindo ondas com

velocidades v1

e v2, respectivamente. Em relação à velocidade c

da luz, também no vácuo, pode-se afirmar que

a) v1 = v2 = c.*b) v

1= 0 e v

2= c.

c) v1

= v2

= 0.

d) v1

= c e v2

= 0.

e) v1

> v2

= c.

(UFLA/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: A A computação gráfica tem possibilitado ao cinema usos eabusos de efeitos especiais, até sem observar e respeitar as leis da Física. Nos filmes de ficção científica, principalmenteem ações interplanetárias, ocorrem explosões estonteantes,estrondos ensurdecedores, aliados a efeitos luminosos empol-gantes. Com relação aos efeitos especiais mostrados nos “fil-mes de ação” no espaço intergaláctico, pode-se afirmar que

*a) somente os efeitos sonoros não respeitam as leis da Física.b) somente os efeitos luminosos não respeitam as leis da Física.c) ambos os efeitos, luminosos e sonoros, não respeitam as leisda Física.d) ambos os efeitos, luminosos e sonoros, respeitam as leis daFísica.

(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: B As ondas sonoras possuem origem mecânica, pois são produzi-das em um meio elástico. Com base no exposto, podemos afir-mar que:a) ondas sonoras são a propagação de ondas elétricas.*b) ondas sonoras são a propagação de ondas de pressão.c) ondas sonoras são a propagação de ondas de calor.d) ondas sonoras são a propagação de ondas magnéticas.e) ondas sonoras são a propagação de ondas de rádio.

XII - VESTIBULARES 2008/2

XII - INTRODUÇÃO

XII - EQUAÇÃO FUNDAMENTAL

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: CConsidere o gráfico a seguir.

Nesse gráfico, o comprimento AB representaa) o comprimento de onda.b) a freqüência.*c) o período.d) a amplitude.



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(UDESC-2008/2) - ALTERNATIVA: DUma das extremidades de uma corda está presa a um suportefixo no topo de um poço vertical de uma mina com profundidadeigual a 161,0 m. A corda fica esticada pela ação do peso de umacaixa de minérios com massa igual a 25,0 kg, presa na extremi-dade inferior da corda, que está 1,0 m acima da parte inferior damina. A massa da corda é igual a 4,0 kg e a aceleração dagravidade é 10 m/s2. Um mineiro, no fundo da mina, balançando

horizontalmente a extremidade inferior da corda, envia um sinalpara seu colega que está no topo da mina. Sabendo-se que umponto da corda realiza um movimento harmônico simples (MHS)com freqüência de 4,0 Hz, e desconsiderando-se o peso dacorda, a velocidade da onda transversal que se propaga na cor-da e o comprimento de onda são, respectivamente:a) 160,0 m/s e 40,0 m.b) 80,0 m/s e 20,0 m.c) 100,0 m/s e 400,0 m.*d) 100,0 m/s e 25,0 m.e) 4,0 m/s e 100,0 m.

(VUNESP/UNINOVE-2008/2)- ALTERNATIVA: BUma corda homogênea, presa em sua extremidade direita e inici-almente esticada, é posta para oscilar e uma onda passa a sepropagar por ela. Após 2,00 s do início das oscilações, o perfil da

corda é o mostrado na figura.

A velocidade de propagação dessa onda nessa corda vale, emm/s,a) 3,00. d) 1,60.*b) 2,50. e) 1,25.c) 2,00.

(UNIFOR/CE-2008/2)- ALTERNATIVA: AUma onda produzida em uma corda se propaga com freqüência

de 40 Hz. O gráfico abaixo representa a corda em um determina-do instante.

De acordo com as informações e os dados contidos no gráficoé correto afirmar que*a) a onda que se estabelece na corda é do tipo transversal.b) a amplitude da onda estabelecida na corda é de 4,0 cm.c) a velocidade de propagação da onda na corda é de 80 cm/s.d) o período de propagação da onda é de 32 s.e) a onda que se estabelece na corda tem comprimento de ondade 16 cm.

(UNESP-2008/2) - ALTERNATIVA:BOs eletroencefalogramas são medições de sinais elétricos oriun-dos do cérebro. As chamadas ondas cerebrais são usualmenteclassificadas como ondas (delta), com freqüência até 4 Hz,(teta), de 4 a 7 Hz, (alfa), de 7 a 14 Hz e (beta), acima de 14Hz. Analise os gráficos.

Considerando que os gráficos I e II sejam de ondas luminosas

com velocidade c = 3 × 108 m/s, as quais possuem a mesma fre-qüência das ondas cerebrais, pode-se concluir que seus com-primentos de onda correspondem, respectivamente, a ondasa) e .*b) e .c) e .d) e .e) e .

(UCS/RS-2008/2) - ALTERNATIVA: B A temperatura do corpo humano faz com que ele seja um emis-sor de ondas eletromagnéticas na região do espectro eletromag-nético conhecida como infravermelho. Mas, mesmo no escuro,

essas ondas não são naturalmente percebidas pelo olho huma-no. Isso acontece porquea) possuem freqüência, mas não comprimento de onda.*b) o comprimento de onda delas é maior que o do vermelho.c) possuem comprimento de onda, mas não freqüência.d) a freqüência delas é maior do que a freqüência do violeta.e) o comprimento de onda delas é menor do que o comprimentode onda do violeta.

(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 12 (04+08)Um estudante analisa a propagação de ondas em um tanque deágua. Para tanto, ele faz vibrar uma régua com uma determinadafreqüência, de forma que a régua toque a superfície da água,gerando ondas retas. Ao aumentar a freqüência de vibração darégua, o estudante observa que01) a velocidade de propagação da onda aumenta.02) a freqüência e a velocidade da onda aumentam.04) a freqüência e o comprimento de onda alteram.08) o comprimento de onda diminui.16) a velocidade, a freqüência e o comprimento de onda alteram.

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 07 (01+02+04)Com base na figuraaolado, que mostra ap r o p a g a ç ã oseqüencial de umaonda, assinale o quefor correto.01) O movimentoexecutado pelo pon-toPéumMHS.02) A onda atinge oponto P no instante t= ¼ T.04) No instante t = 0,o ponto P encontra-se em equilíbrio.08) A propagação daonda é longitudinal.16) Nos instantes t =½ T e ¾ T, o compri-mento total daondaé

.

gráfico II

gráfico I



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(UFF/RJ-2008) - ALTERNATIVA: A Ao passar por um prisma, a luz branca é separada em compo-nentes com diferentes freqüências. Isto ocorre porque a veloci-dade da luz no prisma depende da freqüência. O gráfico repre-

senta, esquematicamente, a dependência da velocidade da luzno prisma com o comprimento de onda da luz.

Assinale a opção que representa corretamente a separação da

luz branca ao passar pelo prisma.

(UFCG/PB-2008) - ALTERNATIVA: B A figura mostra a variação da velocidade de propagação em fun-ção da profundidade para ondas mecânicas transversais (S) elongitudinais (P) através da Terra. As ondas (P) propagam-setanto em meios sólidos quanto em líquidos enquanto as ondas(S) só se propagam em meios sólidos. A análise da propagaçãodessas ondas, provocadas, por exemplo, por terremotos, contri-ibuiu para a construção do modelo da estrutura da Terra que se

adota hoje.

A partir da análise do gráfico, pode-se afirmar, EXCETO, quea) as ondas P sofrem refração ao se propagarem através daTerra, por exemplo, a 3.000 km.*b) se a Terra fosse uma esfera de composição química homo-gênea, não haveria refração das ondas mecânicas ao se propa-garem através dela.c) pode-se considerar que existe uma região do interior da Terraque é líquida.d) para profundidades entre 2.000 e 4.000 km, pode-se afirmar

que a elasticidade do meio diminuiu consideravelmente.e) para profundidades acima de 5.000 km, a propagação de on-das (S) justifica o ligeiro aumento da velocidade de propagaçãodas ondas (P).

(UNIMONTES-2008) - ALTERNATIVA: BQuando luz de uma determinada cor penetra num vidro cujo ín-dice de refração é 1,5, sua freqüência não muda, mas seu com-primento de onda e velocidade, sim. O comprimento de onda da

luz violeta no ar é de 400 nm (1 nm = 10 –9 m). O comprimento deonda dessa luz no vidro é igual aa) 600/3 nm. c) 400/3 nm.*b) 800/3 nm. d) 200/3 nm.

XIII - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 50

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: BUm “raio luminoso” propagando-se no ar refrata passando a sepropagar num líquido isótropo, homogêneo e transparente que

tem índice de refração igual a 2 . Considerando-se o índice derefração do ar igual a 1, é correto afirmar que:a) ao passar para o meio líquido a luz aumenta sua velocidade.

*b)ao passarpara o meio líquido a luz diminui de comprimento deonda.c) se o ângulo de incidência for 45º, o ângulo de refração no lí-quido será de 60º.d) ao passar para o meio líquido a luz diminui sua freqüência.e) se o ângulo de incidência for 30º, o ângulo de refração no lí-quido será de 45º.

(UFRGS-2008) - ALTENATIVA: D Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dotexto abaixo, na ordem em que aparecem.

Três meios transparentes, A, B e C, com índices de refração n A

,

nB e nC, respectivamente, são dispostos como indicado na figuraabaixo.

Uma frente de onda plana monocromática incide sobre os meios A e B. A fase da onda que passa por B apresenta um atraso emrelação à que passa por A. Portanto o índice n

Aé ........ que o

índice nB

.

Após essas ondas atravessarem o meio C, o atraso r corres-pondente é ........ anterior.a) menor – menor que ob) maior – menor que oc) menor – maior que o*d) menor – igual aoe) maior – igual ao

*a)

b)

c)

d)

e)



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O fundo do lago é formado por extensas plataformas planas emdois níveis; um degrau separa uma região com 2,5 m de profun-didadede outracom 10 m de profundidade. Umaonda plana,comcomprimento de onda , forma-se na superfície da região rasado lago e propaga-se para a direita, passando pelo desnível.Considerando que a onda em ambas as regiões possui mesmafreqüência, pode-se dizer que o comprimento de onda na re-gião mais profunda éa) /2. d) 3 /2.*b) 2 . e) 2 /3.c) .

(UNIFESP-2008)-ALTERNATIVA: D A figura representa um pulso se propagando em uma corda.

Pode-se afirmar que, ao atingir a extremidade dessa corda, opulso se refletea) se a extremidade for fixa e se extingue se a extremidade for livre.b) se a extremidade for livre e se extingue se a extremidade for fixa.c) com inversão de fase se a extremidade for livre e com a mes-ma fase se a extremidade for fixa.*d) com inversão de fase se a extremidade for fixa e com a mes-ma fase se a extremidade for livre.e) com mesma fase, seja a extremidade livre ou fixa.

(UFSCar-2008) - ALTERNATIVA: EVocê já sabe que as ondas sonoras têm origem mecânica. Sobreessas ondas, é certo afirmar que:a) em meio ao ar, todas as ondas sonoras têm igual comprimentode onda.b) a velocidade da onda sonora no ar é próxima a da velocidadeda luz nesse meio.c) por resultarem de vibrações do meio na direção de sua propa-gação, são chamadas transversais.d) assim como as ondas eletromagnéticas, as sonoras propa-gam-se no vácuo.*e) assim como as ondas eletromagnéticas, as sonoras tambémsofrem difração.

(UFC/CE-2008) - ALTERNATIVA:DUsando seus conhecimentos sobre ondas longitudinais e trans-versais, assinale a alternativa correta.a) Ondas longitudinais são aquelas para as quais as vibraçõesocorrem numa direção que é ortogonal à direção de propagaçãoda onda.b) Ondas transversais são aquelas para as quais as oscilaçõescoincidem com a direção da propagação.

c) Ondas luminosas e ondas de rádio são exemplos de ondaslongitudinais.*d) Apenas ondas transversais podem ser polarizadas.e) Apenas ondas longitudinais se propagam no vácuo.

(FGVSP-2008) - ALTERNATIVA: D A figura mostra um pulso que se aproxima de uma parede rígidaonde está fixada a corda.

Supondo que a superfície reflita perfeitamente o pulso, deve-seesperar que no retorno, após uma reflexão, o pulso assuma a

configuração indicada em

a)

b)

c)

*d)

e)

(UNESP-2008) - ALTERNATIVA: BConsidere um lago onde a velocidade de propagação das ondasna superfície não dependa do comprimento de onda, mas ape-

nas da profundidade. Essa relação pode ser dada por v = gd,onde g é a aceleração da gravidade e d é a profundidade. Duasregiões desse lago têm diferentes profundidades, como ilustra-do na figura.

(ITA-2008) - ALTERNATIVA: ANo estudo de ondas que se propagam em meios elásticos, a im-pedância característica de um material é dada pelo produto dasua densidade pela velocidade da onda nesse material, ou seja,

z = .v. Sabe-se, também, que uma onda de amplitude a1, que sepropaga em um meio 1 aopenetrar emuma outra região, demeio2, origina ondas, refletida e transmitida, cujas amplitudes são,respectivamente:

Num fio, sob tensão , a velocidade da onda nesse meio é dada

por v =ÿ

. Considere agora o caso de uma onda que se propa-

ga num fio de densidade linear (meio 1) e penetra num trechodesse fio em que a densidade linear muda para 4 (meio 2). In-dique a figura que representa corretamente as ondas refletida(r) e transmitida (t).

*a)

b)

c)

d)

e)



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(PUCPR-2008) - ALTERNATIVA: E A figura abaixo representa uma cuba com água onde o disposi-tivo A (oscilador) produz uma onda plana que chega ao anteparoB, o qual possui uma abertura. O fenômeno representado após aabertura é conhecido como difração.

A respeito desse fenômeno ondulatório, analise as afirmativasque seguem e assinale a FALSA.

a) No fenômeno da difração sofrida por uma onda, a velocidade,o comprimento de onda e a freqüência da onda não sofrem alte-ração.b) A difração é explicada pelo princípio de Huygens: “Cada pontode uma frente de onda pode ser considerado como a origem deondas secundárias tais que a envoltória dessas ondas forma anova frente de onda”.c) Uma onda cujo comprimento é sofre difração, ao atravessar uma fenda de abertura x, se x.d) Os sons graves, por terem maior comprimento de onda , difra-tam-se mais do que os agudos.*e) A difração é um fenômeno que prova que a luz é formada por ondas transversais.

(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA= 28 (04+08+16) A respeito da luz, assinale o que for correto.01) Os corpos luminosos emitem luz, ao passo que os corpos ilu-minados absorvem luz .02) A difusão, que é uma refração difusa, ocorre em corpos quenão são transparentes.04) Interferência e difração da luz são fenômenos estritamenteondulatórios.

08) Ocorre difração da luz quando um raio luminoso, ao encon-trar um obstáculo, desvia-se da direção em que se propagava epenetra na região da sombra.16) A luz, ao atingir um anteparo ou superfície, pode sofrer refle-xão, refração, dispersão, difração, interferência e polarização.

(UFERJ-2008) - ALTERNATIVA: CRaissa está tocando violoncelo na sala de sua residência duran-te a noite. Ela se encontra no ponto M da figura e a lâmpada L

está acesa. Seu irmão se encontra deitado em outro cômodo noponto C da figura, com a lâmpada do seu quarto desligada. Aporta P do seu quarto está aberta. Ele percebe que pode ouvir nitidamente o som do violoncelo, mas que a luz emitida pela lâm-pada L não o alcança.

Isto pode ser explicado porque nesta situação ocorrea) refração das ondas sonoras e difração da luz.b) difração tanto das ondas sonoras quanto da luz.*c) difração das ondas sonoras, mas não da luz.d) refração da luz e difração das ondas sonoras.e) refração tanto da luz, quanto das ondas sonoras.

(UFMG-2008) - ALTERNATIVA: CQuando uma onda sonora incide na superfície de um lago, uma

parte dela é refletida e a outra é transmitida para a água. Sejamf

I a freqüência da onda incidente, f

R a freqüência da onda refle-

tida e f T

a freqüência da onda transmitida para a água.Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que

a) f R

= f I

e f T

> f I

.

b) f R

< f I

e f T

> f I

.

*c) f R

= f I e f

T = f

I .

d) f R

< f I

e f T

= f I

.

(INATEL-2008) - RESPOSTA: a) 6,0 m b) 90 HzUmaonda eletromagnética propaga-se em um meio A comveloci-dade v

A= 270 m/s e comprimento de onda

A= 3,0 m. Em seguida

essa onda atravessa uma superfície de separação e passa a sepropagar em um meio B, cujo índice de refração em relação aomeioA vale 0,5. Determine:a) O comprimento de onda no meio B.b) A freqüência da onda no meio B.

(UNIFENAS-2008) - ALTERNATIVA: DUm pai, preocupado com o filho, resolve aquecer a mamadeirade 200 ml em um microondas de potência nominal 1000 W. Con-sidere o calor específico sensível do leite igual a 1 cal/(g°C) eque toda a energia do microondas seja utilizada para o aqueci-mento do leite.Indique o nome do fenômeno físico responsável pelo aquecimen-to do leite.a) Efeito Joule;b) Efeito Hall;c) Reverberação;*d) Ressonância;e) Difusão.



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(VUNESP/UNICID-20082) -ALTERNATIVA: DDentre os fenômenos das ondas sonoras, aquele que permiteque a freqüência do som permaneça a mesma, modificando ape-nas o comprimento da onda e sua velocidade de propagação, éa

a) difração.b) interferência.c) reflexão.*d) refração.e) polarização.

(FAZU-2008/2) - ALTERNATIVA: CEm locais baixos comonum vale, captamse mal sinais deTV e detelefone celular, que são sinais de freqüências altas, mas cap-tam-se bem sinais de rádio de freqüências baixas. Os sinais derádio de freqüências baixas são melhor captados porque ..................... mais facilmente.a) refletemb) refratam*c) difratamd) polarizam

e) reverberam

(INATEL-2008/2) - RESPOSTA: d = 750mPara determinar a profundidade do oceano numa certa região,usa-se um sonar, instalado num barco em repouso. O intervalode tempo decorrido entre a emissão do sinal (ultrasom de fre-qüência 75000 Hz) e a resposta ao barco (eco) é de 1 s. Consi-derando a velocidade de propagação do som na água sendo1500 m/s, determinar a profundidade do oceano na região consi-derada.

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA:D

Relacione a 2a coluna de acordo com o proposto na 1a coluna:1a coluna

(1) Reforço(2) Reverberação(3) Eco(4) Difração(5) Refração

2a coluna( ) Fenômeno que permite ouvir isoladamente o mesmo som emi-tido e refletido.( ) Som direto e som refletido chegam no mesmo instante.( ) Percepção do som direto e do som refletido é inferior a 0,1s.( ) Fenômeno utilizado por morcegos que, emitindo e recebendoultrasons, localizam insetos ou obstáculos.( ) Fenômeno no qual observa-se necessariamente a onda so-nora modificar seu comprimento de onda.( ) Fenômeno sonoro no qual a percepção de dois sons, direto erefletido, deve ser maior que 0,1s.Marque a relação correta:a) 3, 2, 5, 1, 4, 2b) 1, 4, 5, 3, 5, 1c) 2, 3, 4, 5, 4, 4*d) 3, 1, 2, 3, 5, 3

e) 1, 5, 3, 1, 1, 2

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: BQuando se afirma sobre um feixe luminoso que ele é “não-pola-rizado”, está sendo dada uma informação que se refere ao com-portamento das ondas eletromagnéticas que compõem o feixe etransportam energia radiante num dado meio material.O enunciado se refere a qual informação sobre as ondas com-ponentes?a) Suas velocidades de propagação não têm valores iguais.*b) As oscilações eletromagnéticas que compõem a onda nãoestão no mesmo plano.c) Suas freqüências não têm exatamente o mesmo valor.d) O comprimento de onda não é constante.

e) Suas velocidades de propagação não têm direções iguais.

(UTFPR-2008/2) - ALTERNATIVA: E A direção de propagação de uma onda luminosa é caracterizada

por um raio luminoso. Na figura a seguir, I1

representa um raioluminoso que incide obliquamente à superfície de separação (S)

entre dois meios diferentes e I2

representa um raio que incide nadireção normal à superfície S. Considerando essas duas situa-ções, é correto afirmar que:

a) Na incidência do raio I1, existe um aumento de velocidade

quando o raio passa para o meio (B).

b) Quando o raio I2

passa para o meio (B), não há mudança dedireção porque não há mudança de velocidade.

c) O raio I2

não muda de direção porque o comprimento de ondaé o mesmo nos dois meios.d) Nas refrações sofridas pelos dois raios ocorre mudança develocidade e freqüência.*e) Nas refrações sofridas pelos dois raios representados ocor-re mudança de comprimento de onda e de velocidade; apenas afreqüência não muda.

(CEFETMG-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm feixe de luz sofre uma refração e, em seguida, uma difração.Dessa forma, irão se alterar, sucessivamente,a) a amplitude e a freqüência.*b) a velocidade e a amplitude.c) a freqüência e a velocidade.d) a amplitude e o comprimento de onda.e) o comprimento de onda e a freqüência.

(UFU/UNIFAL-2008/2) - RESPOSTA: a) 40 kHz;8 mm;32 mmb) 512 mUm sonar é um dispositivo que emite ondas sonoras e utiliza seueco para localizar objetos. Suponha que um sonar emita ondasna freqüência de 40 kHz. Obs: Considere as velocidades daonda no ar e na água como 320 m/s e 1280 m/s, respectiva-mente.a) Para a onda emitida pelo sonar, determine:

a 1 - a freqüência no ar;a 2 - o comprimento de onda no ar;a 3 - o comprimento de onda na água.

b) Se o dispositivo está fixo no fundo de um navio e o eco de umaonda que “bateu” no fundo do oceano retornou ao navio 0,8segundos após sua emissão, qual é a profundidade do oceanonesse ponto?

XIII - VESTIBULARES 2008/2

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: CMesmo com uma fonte de luz intensa e pontual e um objetoperfeitamente opaco, é impossível produzir uma sombra nítida,com as bordas perfeitamente definidas,em um anteparo próximo ao objeto,como mostra a figura. Esse fenômenodá-se devido ao fato de que, nas bor-das do objeto, ocorrea) refração da luz.b) reflexão da luz.*c) difração da luz.d) aberração cromática da luz.



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(UFMS-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm alto falante emite ondas sonoras com uma freqüência cons-tante, próximo à superfície plana de um lago sereno, onde osraios das frentes de ondas incidem obliquamente à superfície dolago com um ângulo de incidência

i= 10o. Sabe-se que a velo-

cidade de propagação do som no ar é de 355 m/s, enquanto que,na água, é de 1.500 m/s. A figura mostra o raio incidente, e aslinhas 1 e 2 representam possíveis raios da onda sonora refra-

tados na água. Considere que as leis de refração para ondassonoras sejam as mesmas para a luz. Com fundamento nessasafirmações, assinale a alternativa correta.

a) A linha que representa corretamente o raio refratado na águaé a linha 1, e o ângulo de refração com a normal é menor que

10o.*b) A linha que representa corretamente o raio refratado é a linha

2, e o ângulo de refração com a normal é maior que 45o.c) A freqüência da onda sonora que se propaga na água é maior que a freqüência da onda sonora que se propaga no ar.d) O comprimento de onda do som que se propaga no ar é maior que o comprimento de onda do som que se propaga na água.e) Se o meio ar não é dispersivo para a onda sonora, então avelocidade do som depende da freqüência nesse meio.

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 29 (01+04+08+16) A respeito do fenômeno da polarização da luz, assinale o que for correto.01) A luz que atravessa um filtro polarizador fixo oscila numúnico plano.02) Toda luz polarizada é emitida por uma fonte comum.04) Quando uma luz não polarizada atravessa uma placapolarizadora, sua intensidade luminosa diminui.08) Não se propaga a luz que incide em dois filtros polarizadorescujas estruturas são perpendiculares uma em relação à outra.16) A luz pode ser polarizada por reflexão, refração ou duplarefração.

(U.F. VIÇOSA-2008/2) - ALTERNATIVA: DUma onda de frequência f e comprimento de onda propaga-se

em um determinado meio com umavelocidade de módulov. Con-siderando que ao passar deste meio para outro o módulo davelocidade dobra, é CORRETO afirmar que:a) f duplica e não se altera.b) f e não se alteram.c) f e duplicam.*d) f não se altera e duplica.

Dado: sen10° = 0,174



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(UECE-2008) - ALTERNATIVA: B

Na figura abaixo, C é um anteparo e S 0, S1 e S2 são fendas nosobstáculos A e B.

Assinale a alternativa que contém os fenômenos ópticos esque-matizados na figura.a) Reflexão e difração*b) Difração e interferênciac) Polarização e interferêncid) Reflexão e interferência

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: BUma corda de 90 cm é presa por suas extremidades, em supor-tes fixos, como mostra a figura.

Assinale a alternativa que contém os três comprimentos de ondamais longos possíveis para as ondas estacionárias nesta corda,em centímetros.a) 90, 60 e 30*b) 180, 90 e 60c) 120, 90 e 60d) 120, 60 e 30

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: CUma certa corda de violão, quando percutida, emite um som defreqüência 435 Hz. Um diapasão que emite som de 440 Hz é per-cutido quase no mesmo instante em que a corda é percutida.Baseando-se nestas informações, considere as seguintes afir-mações:I) Por terem freqüências diferentes, não haverá nenhum efeitode um som sobre o outro.

II) A superposição dos dois sons resultará num batimento de fre-qüência 5 Hz.III) Um ouvinte perceberá um som alternadamente forte e fraco.IV) A superposição dos dois sons resultará numa onda sonorade maior velocidade de propagação.Das afirmações acima, está(ão) correta(s) apenas:a) I. d) I, II e III.b) I e II. e) II, III e IV.*c) IIe III.

(UEL-2008) - ALTERNATIVA: A A reflexão e a refração da luz podem ser explicadas, admitindo-se que a luz tenha caráter ondulatório, a partir do Princípio deHuygens. Um fenômeno tipicamente ondulatório é o da interfe-rência (construtiva ou destrutiva) produzida entre duas ondasquando elas se atravessam. Para que uma interferência entre

duas ondas luminosas, propagando-se em um meio homogêneo,seja considerada completa, tanto construtiva como destrutiva, énecessário que os dois feixes de luz*a) sejam coerentes, de mesma freqüência e com mesma ampli-tude, e plano-polarizados em planos paralelos.b) sejam coerentes, de mesma freqüência e com mesma amplitu-de, e plano-polarizados em planos perpendiculares.c) sejam independentes, com freqüências e amplitudes diferen-tes, propagando-se em planos paralelos.d) sejam independentes, com freqüências e amplitudes diferen-tes, e não polarizados.e) sejam incoerentes, com freqüências e amplitudes diferentes,propagando-se em planos anti-paralelos.

(VUNESP-2008)- ALTERNATIVA: B A figura mostra uma montagem para a obtenção de ondas esta-cionárias numa corda mantida tracionada entre uma haste vi-brante presa a um alto-falante e uma barra B, passando por umorifício na barra A.

Sea distância entre asbarras A e B é igual a 1,8 m e a velocidadede propagação da onda na corda é de 60 m/s, a freqüência devibração do alto-falante será, em Hz, igual aa) 33.*b) 50.c) 60.d) 72.e) 108.

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(INATEL-2008) - ALTERNATIVA: CO experimento sonoro do fenômeno do batimento pode ser rea-lizado com dois diapasões se ambos vibrarem com:a) quaisquer valores de freqüências distintas entre si.b) freqüências múltiplas da fundamental.*c) freqüências pouco diferentes entre si.d) amplitudes pouco diferentes entre si.e) mesmaamplitude.

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: ENa figura abaixo estão representadas linhas de onda que sepropagam na superfície da água. Gotas de água que caem peri-odicamente na superfície da água dão origem às ondas e estasvão de encontro a um anteparo opaco a essas propagações,mas que possui duas aberturas, A e B, de dimensões poucomaiores que o comprimento de onda das propagações. Depoisdas ondas ultrapassarem as aberturas, será possível observar

os fenômenos de:

a) difração e dispersão.b) refração e dispersão.c) refração e interferência.d) difração e difusão.*e) difração e interferência.



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RESOLUÇÃO ITA-2008:Da relação do experimento típico de Young, temos sen = n /d,onde para n inteiro a interferência é construtiva e, para n semi-inteiro, a interferência é destrutiva.

Do enunciado temos 1 =1,15 2.

Para sen = , vem:

sen =

Para esses valores temos que a luz de comprimento de onda 1sofre interferência construtiva (n = 10) e a luz de comprimento

de onda 2 sofre interferência destrutiva (n = 11,5).

(UFTM-2008) - ALTERNATIVA: AQuer seja na vibração das cordas do violão, numa pedra atirada

na lagoa ou nas oscilações das pontes, as ondas e seu compor-tamento nos acompanham sempre. Sobre os fenômenos daondulatória, analise:I. As ondas estacionárias são casos particulares de interferên-cia.II. A difração é um fenômeno pelo qual a onda vibra com freqüên-cia diferente da fonte geradora.III. A reflexão das ondas permite que elas mudem seu meio depropagação.É correto o contido apenas em*a) I. d) I e II.b) II. e) II e III.c) III.

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: AUma experiência de interferência de fenda dupla é realizada comluz azul-esverdeada de comprimento de onda igual a 512 nm. Asfendas estão separadas, entre si, por uma distância de 1,2 mm.Uma tela e localizada a uma distância de 5,4 m do anteparo quecontém as fendas. A distância, em milimetros, que separa asfranjas brilhantes consecutivas vistas sobre a tela é, aproxima-damente:*a) 2,3 b) 4,0 c) 5,2 d) 1,2

(ITA-2008) - ALTERNATIVA: B - RESOLUÇÃO NO FINALUm feixe de luz é composto de luzes de comprimentos de onda

1e

2, sendo

115% maior que

2. Esse feixe de luz incide

perpendicularmente num anteparo com dois pequenos orifícios,separados entre si por uma distância d. A luz que sai dos orifíci-os é projetada num segundo anteparo, onde se observa umafigura de interferência. Pode-se afirmar então, que

a) o ângulo de arcsen (51/d) corresponde à posição onde

somente a luz de comprimento de onda1

é observada.

*b) o ângulo de arcsen (101/d) corresponde à posição onde


é observada.

c) o ângulo de arcsen (15 1/d) corresponde à posição ondesomente a luz de comprimento de onda 1 é observada.

d) o ângulo de arcsen (102/d) corresponde à posição onde


é observada.

e) o ângulo de arcsen (152/d) corresponde à posição onde


é observada.

(UDESC-2008/2) - ALTERNATIVA: EConsidere as situações cotidianas apresentadas abaixo.I. Quando um avião está voando nas vizinhanças de uma casa,algumas vezes a imagem da TV sofre pequenos tremores e ficaligeiramente fora de foco.II. Uma criança faz bolhas de sabão com auxílio de um canudi-

nho, soprando água na qual se mistura um pouco de sabão.Quando a bolha está crescendo, observa-se uma mudança decor da película da bolha.III. Uma pessoa escuta o som que vem de trás do muro.IV. Uma piscina cheia de água parece mais rasa quando obser-vada de fora.V. Uma pessoa vê sua imagem na superfície de um lago.

Assinale a seqüência que indica corretamente os conceitosfísicos utilizados para explicar cada uma das cinco situações.a) I - Interferência, II - difração, III - difração, IV - interferência, V- difraçãob) I - Difração, II - interferência, III - reflexão, IV - refração, V -refraçãoc) I - Difração, II - difração, III - interferência, IV - refração, V -reflexãod) I - Reflexão, II - refração, III - reflexão, IV - refração, V -

reflexão*e) I - Interferência, II - interferência, III - difração, IV - refração, V- reflexão

(PUCMINAS-2008/2) - ALTERNATIVA:BPara que ocorra a interferência de ondas, produzindo o padrãocaracterístico de regiões definidas de máximos e mínimos, énecessário que as ondas:a) propaguem-se no mesmo meio e estejam em fase entre si.*b) sejam do mesmo tipo: ou transversais, ou longitudinais.c) tenham comprimentos de ondas e freqüências iguais e ampli-tudes diferentes.d) tenham a mesma amplitude e a mesma freqüência.

(UNIMONTES/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: BUma onda estacionária pode ser gerada em uma corda de com-

primento L. Os comprimentos de onda obtidos são calculadospela expressão= 2L/n, para n = 1, 2, 3, ..........

Sendo v a velocidade de propagação da onda na corda, a fre-qüência de ressonância correspondente a esses comprimentospode ser expressa, CORRETAMENTE, por a) f = (v/L) × n. *b) f = (v/2L) × n.c) f = (2v/L) × n. d) f = (L/v) × n.

(INATEL-2008/2) - ALTERNATIVA: AUma onda transversal se forma sobre um fio preso pelas extre-midades, usando-se um vibrador cuja freqüência é de 50 Hz. Adistância média entre os pontos que praticamente não se movemé de 47 cm. A velocidade de propagação da onda, em m/s, no fioé igual a:*a) 47 b) 36 c) 28 d) 18 e) 4

(UDESC-2008/2) - RESPOSTA: a) 500 Hz b) 1000 Hz c) fazer Em um evento, dois alto-falantes estão separados por uma dis-tância igual a 6,00m e vibram em fase, excitados por um mesmogerador eletrônico de som, cuja freqüência pode variar entre400 HZ e 1200 HZ. Uma pessoa está localizada a 4,20m de umdos altofalantes e a 4,55 m do outro. A velocidade do som, nesseambiente, é igual a 350 m/s.a) Quais são as freqüências produzidas pelo gerador, para queocorra interferência destrutiva, na posição em que a pessoa seencontra?b) Quais são as freqüências produzidas pelo gerador, para queocorra interferência construtiva, na posição em que a pessoa seencontra?c) Apresente duas diferenças entre ondas sonoras e ondas

eletromagnéticas.

XIV - VESTIBULARES 2008/2



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(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: DDois fenômenos ondulatórios relacionados com a reflexão da

onda sonora são:a) a interferência e a difração.b) a interferência e o batimento.c) o eco e a dispersão.*d) o eco e a reverberação.e) o batimento e a difração.

(UFMG-2008) - ALTERNATIVA: CQuando, em uma região plana e distante de obstáculos, se ouveo som de um avião voando, parece que esse som vem de uma di-reção diferente daquela em que, no mesmo instante, se enxergao avião.Considerando-se essa situação, é CORRETO afi rmar que issoocorre porquea) a velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar.b) a velocidade do avião é menor que a velocidade do som no ar.

*c) a velocidade do som é menor que a velocidade da luz no ar.d) o som é uma onda longitudinal e a luz uma onda transversal.

XV - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 56

XV - VELOCIDADE DO SOM

XV - QUALIDADES FISIOLÓGICAS

(UDESC-2008) - RESOLUÇÃO NO FINALUm Engenheiro Civil analisa o isolamento acústico de umasala,

utilizando uma fonte sonora com potência constante de 40 W.Suponha que o som se propague uniformemente em todas asdireções.a) Um sensor, localizado nessa sala, mede uma intensidade so-

nora de 0,20 W/m2. Calcule sua distância da fonte sonora.b) Qual a intensidade sonora correspondente em nível sonoro de60 dB, considerando a intensidade de referência de 10 –12 W/m2?c) A densidade volumétrica e o módulo de elasticidade volumar

do ar são 1,29 kg/m3

e 1,41 × 105

Pa, respectivamente.Determine a velocidade do som no ar, a uma temperatura de20,0°C e à pressão de 1,0 atm.

RESOLUÇÃOUDESC-2008:

a) P = 40 W e I = 0,20 W/m2

I = P/(4 r 2) r 4,0 m

b) = 60 dB e I0

= 10 –12 W/m2

= 10log(I/I0) I = 10 –6 W/m2

c) d = 1,29 kg/m3 e B = 1,41 × 105 Pa

v = B/d v 330,6 m/s

(UECE-2008) - ALTERNATIVA: AQuando diferentes tipos de instrumentos musicais, como flauta,saxofone e piano, produzem a mesma nota musical, os sons re-sultantes diferem uns dos outros devido*a) às diferentes composições de harmônicos gerados por cadainstrumento.b) às diferentes intensidades das ondas sonoras.c) às diferentes freqüências sonoras produzidas.d) aos diferentes comprimentos de ondas fundamentais.

(UFC/CE-2008) - ALTERNATIVA: ESonoridade ou intensidade auditiva é a qualidade do som quepermite ao ouvinte distinguir um som fraco (pequena intensida-de) de um somforte (grande intensidade). Em um jogo de futebol,um torcedor grita “gol” com uma sonoridade de 40 dB. Assinale aalternativa que fornece a sonoridade (em dB), se 10000 torce-dores gritam “gol” ao mesmo tempo e com a mesma intensidade.a) 400000 b) 20000 c) 8000 d) 400 *e) 80

(UFMS-2008) - RESPOSTA: SOMA = 018 (002+016)Um geólogo está no interior de uma grande cavidade rochosasubterrânea (gruta) com forma aproximada de um semi-hemisfé-rio. O geólogo está realizando um teste de comunicação sonoracom um colega que está do lado de fora da gruta na superfície dosolo. Para isso, eles possuem dois tubos sonoros de mesmo diâ-metro, o tubo sonoro A é longo, e o tubo sonoro B é curto. Umalto-falante está no centro da base da gruta e, quando ligado,

emite som de freqüência e potência constantes. O teste é para ogeólogo verificar com qual dos dois tubos o colega ouvirá o somemitido pelo alto-falante com maior intensidade do lado de fora.Então, primeiramente, o geólogo liga o alto-falante próximo daextremidade do tubo sonoro A, e o colega escuta na outra extre-midade, veja a Figura 1. Em seguida, o geólogo direciona o alto-falante para o tubo sonoro B, que está instalado na parte maisalta do teto da gruta, e é mais curto que o tubo sonoro A, veja aFigura 2. Com relação a esse fenômeno físico, assinale a(s) pro-posição(ões) correta(s).

(001) Com o tubo sonoro A, o som ouvido, na extremidade dotubo do lado de fora da gruta, é mais intenso porque o tubo,colocado sobre o alto-falante, facilita o transporte das partículasdo ar pelo som, desde o alto-falante até o ouvido do colega, me-lhorando a intensidade sonora do lado de fora.(002) Com o tubo sonoro A, o som ouvido, na extremidade dotubo, do lado de fora da gruta, é mais intenso, porque as amplitu-des das vibrações das partículas do ar, provocadas pelo som noouvido do colega, são maiores que no segundo caso.(004) Com o tubo sonoro A, o som ouvido, na extremidade do tu-bo, do lado de fora da gruta, é mais intenso, porque o som sepropaga no interior do tubo sonoro A com uma velocidade maior que no segundo caso.

(008) Uma vez que o som emitido pelo alto-falante possui a mes-ma potência e a mesma freqüência nos dois casos, e como osdiâmetros dos tubos são iguais, portanto as intensidades sono-ras ouvidas fora da gruta são iguais.(016) Com o tubo sonoro A, o som ouvido na extremidade dotubo, do lado de fora da gruta, é mais intenso, porque a densida-de de energia de uma frente de onda sonora que chega ao ou-

vido do colega é maior que no segundo caso.

(INATEL-2008) - ALTERNATIVA:CEm um festival de rock, os ouvintes próximos às caixas acústi-

cas recebiam uma intensidade sonora de 10 W/m². Sendo 10 –12

W/m² a menor intensidade sonora audível, pode-se determinar que o nível sonoro do som ouvido por elas é igual a:a) 45 dB b) 90 dB *c) 130 db d) 150 dB e) 180 dB



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(UEPG/PR-2008) - RESPOSTA: SOMA= 27 (01+02+08+16) A respeito dos fenômenos que ocorrem na propagação de on-das sonoras, assinale o que for correto.01) Eco e reverberação são fenômenos ocasionados pela refle-xão de ondas sonoras.02) Difração é um fenômeno que permite que uma onda sonoracontorne um obstáculo.04) Em auditórios acusticamente mal planejados, ocorre refra-ção, também chamada de continuidade sonora.08) Intensidade sonora é a taxa média de transferência de ener-gia.16) A superposição de ondas sonoras ocasiona interferência.

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: DUma fonte está emitido umsom cujonível sonoroé igual a 120 dBa 1,0 metro de distância. Calcule a distância da fonte para que onível se reduza a 80 dB. A intensidade do som cai com o quadra-do da distância; o nível de intensidade sonora é dado por :

ß =10 log (I/Io

),

na qual Io

é a intensidade de referência onde o nível é igual azero.a) 10 m. *d) 100 m.b) 1,5 m. e) 25 m.c) 67 m.

(UFABC-2008) - ALTERNATIVA: CO conjunto Quatro Cordas utiliza quatro importantes instrumen-tos de corda: o violão, o violino, o violoncelo e a harpa.No instante em que eles tocam a mesma nota de determinadaoitava, com igual intensidade sonora, é possível identificar o somde cada instrumento porque apresenta diferentea) volume.b) freqüência.

*c) timbre.d) amplitude.e) altura.

(UEG/GO-2008) - ALTERNATIVA: B A curva limiar de audição, apresentada no gráfico, mostra que a

intensidade mínima (limiar de audição) para que se consiga ouvir um som depende de sua freqüência. Considere o ar como o meio

de propagação. (Dado:

ÿ

ÿÿ

)

Com base na análise do gráfico, é CORRETO afirmar:a) O limiar de audição inicia-se para freqüências superiores a 80kHz.*b) Para um som de 1000 Hz, o comprimento de onda da onda éde 0,34 m.c) A menor freqüência para o limiar de sensação dolorosa é de 2kHz.d) Para que a freqüência de 100 Hz seja audível, a intensidadesonora deve ser maior que 100dB.



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(INATEL-2008/2) - ALTERNATIVA: DUm som que se propaga no ar pode ser caracterizado por suaaltura e por sua intensidade. As grandezas físicas da onda so-nora que correspondem às características mencionadas são,respectivamente:a) velocidade e amplitude.b) amplitude e velocidade.c) timbre e freqüência.*d) freqüência e amplitude.e) timbre e amplitude.

(UEG/GO-2008/2) - RESPOSTA: a) Intensidade b) I = 10 –2 W/m2

Um dos graves problemas da nossa sociedade é a poluição so-nora, razão pela qual o número de pessoas com problemas au-ditivos causados pelo excesso de exposição ao som vem au-mentando todos os anos. O nível sonoro está relacionado com aenergia que ele transporta. Quando o ouvido humano é submeti-do continuamente a níveis sonoros superiores a 100 dB, sofrelesões irreparáveis, que causam diminuição da audição. Pesqui-sadores acreditam que níveis sonoros muito altos podem chegar a provocar uma espécie de diabete pancreática em virtude doaumento da corticotrofina (um tipo de hormônio) e diminuição daliberação de anticorpos pelo tecido linfóide, baixando a imunida-de do organismo e predispondo ao ataque de vírus e bactérias.Sabendo quea mínimaintensidadefísicaaudível I

0é 10 –12 W/m2,

responda ao que se pede.

a) Que qualidade do som deve ser limitada para evitar a poluiçãosonora?b) O nível de ruído no interior de uma estação rodoviária é de 100

dB. Qual a intensidade física sonora neste ambiente?

(UEPG/PR-2008/2) - RESPOSTA OFICIAL: SOMA= 22 (02+04+16) A respeito de ondas sonoras, assinale o que for correto.01) A velocidade das ondas sonoras no vácuo é de aproximada-mente 340 m/s.02) Todos os corpos, quando vibram, produzem ondas sonoras,que se propagam nos meios materiais: sólido, líquido e gasoso.04) Quanto maior for a intensidade de uma onda sonora, tantomaior será a sua amplitude.

08) Eco é um fenômeno acústico causado pela refração de on-das sonoras.16) A altura de um som é determinada pela freqüência da ondasonora.

(FEI-2008/2) - ALTERNATIVA: B As ondas sonoras possuem origem mecânica, pois são produzi-

das em um meio elástico. Com base no exposto, podemos afir-mar que:a) ondas sonoras são a propagação de ondas elétricas.*b) ondas sonoras são a propagação de ondas de pressão.c) ondas sonoras são a propagação de ondas de calor.d) ondas sonoras são a propagação de ondas magnéticas.e) ondas sonoras são a propagação de ondas de rádio.

(PUCRS-2008/2) - ALTERNATIVA: CO eco é o fenômenoque ocorre quando um som emitido e seu re-flexo em um anteparo são percebidos por uma pessoa com umintervalo de tempo que permite ao cérebro distingui-los comosons diferentes. Para que se perceba o eco de um som no ar, noqual a velocidade de propagação é de 340m/s, é necessário quehaja uma distância de 17,0m entre a fonte e o anteparo. Na água,em que a velocidade de propagação do som é de 1.600m/s, essadistância precisa ser dea) 34,0mb) 60,0m*c) 80,0md) 160,0me) 320,0m

(UFLA/MG-2008/2) - RESPOSTA: 30 dentesUma serra circular gira com 1200 rpm (rotações por minuto) e, aocortar uma peça de madeira, produz um ruído com freqüência de600 Hz. Calcule o número de dentes dessa serra.

XV - VESTIBULARES 2008/2

XV - VELOCIDADE DO SOM

XV - QUALIDADES FISIOLÓGICAS



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(UDESC-2008) - RESPOSTA a) 800 N b) sólido c) 37,5 cm

Um tecnólogo em móveis montou o protótipo representado nafigura abaixo, para testar a propagação de ondas sonoras emcaixas de ressonância. O som é produzido pelo de- dilhar deuma corda metálica, firmemente esticada entre dois pontos fi-xos. Esse som se propaga através de um cilindro que pode ser preenchido com diferentes materiais. Ao sair do cilindro, o sompassa a se propagar no interior de uma caixa de madeira oca(caixa de ressonância) e, então, é medido por um sensor.Considere que a velocidade do som no ar é de 330,0 m/s.

Quando a nota musical lá (440 Hz) é produzida na corda, cujadensidade linear de massa é 80,0 g/m, a velocidade de propaga-ção da onda é de 100,0 m/s.a) Qual a tensão (força) que age sobre a corda esticada?b) Que tipo de material deve preencher o tubo, para que a ondasonora o percorra no menor tempo possível, gasoso, líquido ousólido? Justifique sua resposta.c) Qual deve ser o valor do comprimento L da caixa, para quecaiba exatamente meio comprimento de onda em seu interior? (UFPR-2008) - RESPOSTA: Quatro vezes

A corda de um instrumento musical teve de ser substituída àspressas durante um concerto. Foi dada ao músico uma outra, demesmo material,mas como dobrodo diâmetro. Calcule em quantasvezes deverá ser aumentada a tensão na corda para que a fre-qüência das suas oscilações continue igual à da corda original.

(UTFPR-2008) - ALTERNATIVA: BSe fixarmos uma corda entre dois pontos rígidos, como uma cor-da de um violão, e se fizermos ela vibrar de uma maneira que aonda incidente e a refletida pelas extremidades entrem em res-sonância, produziremos uma onda estacionária. Com relação aeste tipo de onda, podemos afirmar que:a) uma onda estacionária é uma onda que não possui velocidadede propagação, exceto aquela que existe nos ventres que fa-

zem com que a corda vibre para cima e para baixo.*b) uma onda estacionária resulta da interferência da onda inci-dente com a refletida pelas extremidades com sentido da veloci-dade de propagação opostos. Nos pontos onde a interferência édestrutiva temos os nodos que são os pontos onde a corda estáem repouso, e nos pontos onde a corda vibra com uma amplitudemáxima temos a interferência construtiva, que corresponde aosventres.c) uma onda estacionária resulta da interferência da onda inci-dente com a refletida pelas extremidades com sentido da veloci-dade de propagação opostos. Como a velocidade de propaga-ção depende de como a corda está tensionada, a onda refletidaterá uma freqüência diferente da onda incidente nas extremida-des, semelhante ao efeito doppler das ondas sonoras.d) a velocidade de propagação de uma onda em uma corda de-pende de como ela é tensionada e da freqüência do som produ-

zido. Mas não depende de seu comprimento e nem de sua mas-sa, por isso a freqüência dos sons nas cordas de um violão éobtida como um número inteiro da freqüência fundamental (f=nf

0).

e) em uma corda de um violão é possível obter qualquer padrãode onda estacionária, pois as freqüências de vibração não depen-dem do comprimentoda corda, nemda tensãoa qual está subme-tida. Logo, qualquer freqüência f é sempre dada por: f=nf

0, onde

n é um número inteiro e f 0

é a freqüência fundamental.

(UFMG-2008) - RESPOSTA: a) 476 m/s b) 0,5 mBruna afina a corda mi de seu violino, para que ela vibre comuma freqüência mínima de 680 Hz. A parte vibrante das cordasdo violino de Bruna mede 35 cm de comprimento, como mostradonesta figura:

Considerando essas informações,a) CALCULE a velocidade de propagação de uma onda na cor-da mi desse violino.b) Considere que a corda mi esteja vibrando com uma freqüên-cia de 680 Hz. DETERMINE o comprimento de onda, no ar, daonda sonora produzida por essa corda. (Dado: velocidade dosom no ar = 340 m/s)

XVI - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG.58

XVI - CORDAS SONORAS

d

(UEL-2008) - ALTERNATIVA: DQual deve ser, aproximadamente, a massa do bloco P para que afreqüência fundamental do som emitido pela cordainextensível, mostrada na figura a seguir, de densi-

dade 10 –3 kg/m e comprimento d = 50 cm, seja de440 Hz?

Considere g = 10 m/s2.a) 2 kg.b) 5 kg.c) 10 kg.*d) 20 kg.e) 30 kg.

XVI - TUBOS SONOROS

(UNIMONTES-2008) -ALTERNATIVA: DNum tubo fechado de comprimento L = 1,5m, observa-se a for-mação de uma onda estacionária representada na figura. O com-primento da onda é igual aa) 1m.b) 4m.c) 3m.*d) 2m.

(UFRGS-2008) - ALTERNATIVA: EO oboé é um instrumento de sopro que se baseia na física dos

tubos sonoros abertos. Um oboé, tocado por um músico, emiteuma nota dó, que forma uma onda estacionária, representada nafigura abaixo.Sabendo que o comprimento do oboé é L =66,4 cm, quais são, aproximadamente, ocomprimento de onda e a frequência asso-ciados a essa nota?(Dado:a velocidadedo som é igual a 340 m/s)a) 66,4 cm e 1024 Hz.b) 33,2 cm e 512 Hz.c) 16,6 cm e 256 Hz.d) 66,4 cm e 113 Hz.*e) 33,2 cm e 1024 Hz.



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(UEM/PR-2008/2) - RESPOSTA: SOMA= 11 (01+02+08)Uma corda vibrante com densidade linear de 0,01kg/m, presa emsuas extremidades, apresenta uma configuração de ondas es-

tacionárias com 5 ventres, cujo comprimento de onda é 0,20 m.Nessas condições, assinale o que for correto.01) Sob uma tensão de 100 N, a freqüência das ondas estacio-nárias é 500 Hz.02) O comprimento da corda é 0,50 m.04) A freqüência das ondas estacionárias é diretamente propor-cional ao comprimento da corda.08) Se a corda passar a oscilar em sua freqüência fundamental,o comprimento de onda da onda estacionária será duas vezes ovalor do comprimento da corda.16) O comprimento de onda gerado na corda independe da den-sidade da corda.

(UECE-2008/2) - ALTERNATIVA: CUma corda de aço, para violão, tem comprimento de 60 cm entreduas extremidades fixas, e a massa correspondente a esse

comprimento de 0,3 g. A freqüência correspondente ao primeiroharmônico da onda estacionária formada nesta corda, quandoacionada, é de 1318,5 Hz. A força de tração a que a corda estásubmetida é dea) 0,8 N.b) 751,0 N.*c) 1251,7 N.d) 1582,2 N.

XVI - VESTIBULARES 2008/2

XVI - CORDAS SONORAS

(PUCMINAS-2008) - ALTERNATIVA: DUm especialista em conserto de instrumentos musicais foi cha-mado a uma igreja para consertar um órgão. Ao testar o instru-mento, ele observou que um dos tubos não estava emitindo anota correta. Esse tubo deveria estar emitindo notas com a fre-qüência fundamental de 130Hz e estava emitindo na freqüênciade 260 Hz. Sabendo que a velocidade do som no ar é de aproxi-madamente 340 m/s, assinale o diagnóstico adequado apresen-

tado pelo especialista.a)O tubo de 2,60 m decomprimento está fechado emuma de su-as extremidades.b) O tubo de 1,30 m está aberto em suas extremidades.c) O tubo de 2,60m está fechado em suas extremidades.*d) O tubo de 0,65m está aberto em suas extremidades.

(UNICAMP-2008) - RESPOSTA: a) 3,6×10 –3 W b) 17 cmO ruído sonoro nas proximidades de rodovias resulta predomi-nantemente da compressão do ar pelos pneus de veículos quetrafegam a altas velocidades. O uso de asfalto emborrachadopode reduzir significativamente esse ruído. O gráfico a seguir mostra duas curvas de intensidade do ruído sonoro em funçãoda freqüência, uma para asfalto comum e outra para asfalto em-borrachado.

a) As intensidades da figura foram obtidas a uma distância r = 10m da rodovia. Considere que a intensidade do ruído sonoro é da-

da por I = P / 4 .r 2, onde P é a potência de emissão do ruído. Cal-cule P na freqüência de 1000 Hz para o caso do asfalto embor-rachado.b) Uma possível explicação para a origem do pico em torno de1000 Hz é que as ranhuras longitudinais dos pneus em contatocom o solo funcionam como tubos sonoros abertos nas extremi-dades. O modo fundamental de vibração em um tubo abertoocorre quando o comprimento de onda é igual ao dobro do com-primento do tubo. Considerando que a freqüência fundamentalde vibração seja 1000 Hz, qual deve ser o comprimento do tubo?

A velocidade de propagação do som no ar é v = 340m/s e consi-dere = 3.

(UFOP-2008) - ALTERNATIVA: D Assinale a alternativa incorreta.a) A propagação do som é um fenômeno ondulatório longitudinalque só ocorreem um meio material como, porexemplo, um fluido.b) Em uma corda vibrante, com as extremidades fixas, o maior comprimento de onda possível para uma onda estacionária é deduas vezes o comprimento da corda.c) O quadrado da velocidade de propagação da onda em umacorda vibrante é inversamente proporcional à massa da corda.*d) Em um tubo sonoro, de comprimento L , fechado em uma dasextremidades, o maior comprimento de onda possível para umaonda ressonante é de duas vezes o comprimento do tubo.

–5

–5

–6

–6

–6

XVI - TUBOS SONOROS

(INATEL-2008/2) - ALTERNATIVA: CUm tubo metálico retilíneo, aberto nas duas extremidades, tem2,0 cm de comprimento. A freqüência de vibração do som funda-mental gerado por este tubo vale em kHz:

(Dado: velocidade do som no ar igual a 340 m/s)a) 1,7b) 4,25*c) 8,5d) 17e) 2

(UFC/CE-2008/2) - ALTERNATIVA: DUm “piano de tubos”, onde as notas musicais são obtidas pelavibração de longos tubos de plástico abertos nas duas extremi-dades, foi construído por um estudante. Sabendo que a veloci-dade do som no ar é de 333 m/s e que uma nota DÓ tem freqüên-cia de 128 ciclos por segundo, podemos afirmar, corretamente,que o comprimento do tubo que emite essa nota vale, aproxima-damente:a) 13 cmb) 26 cmc) 29 cm*d) 1,3 me) 2,6 m

(U.F. VIÇOSA-2008/2) - ALTERNATIVA: BUm tubo sonoro é aberto nas duas extremidades. A opção quemostra o segundo modo de vibração da coluna de ar no interior do tubo é:

a) *b)

c) d)



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(UDESC-2008) - ALTERNATIVA: DUm detector sonoro é instalado sobre a linha de chegada doautódromo de Interlagos, em São Paulo. No grande Prêmio deFórmula 1 do Brasil, nos instantes antes de o vencedor cruzar alinha de chegada, o detector percebe uma freqüência sonora f

1,

produzida pelo motor do carro. O carro se aproxima e cruza alinha de chegada com velocidade constante. Qual das expres-sões abaixo representa corretamente o cálculo da velocidadedo carro, ao cruzar a linha de chegada? (v é a velocidade dosom no ar, f é a freqüência do som produzido pelo motor com ocarro em repouso, e V é a velocidade do carro.)

a)

b)

c)

*d)

e)

(PUCMINAS-2008) - ALTERNATIVA: A Assinale a afirmativa CORRETA.*a) A luz é uma onda transversal e pode sofrer tanto difração co-mo polarização.b) O fenômeno da interferência só ocorre em ondas mecânicas.c) Uma onda exige necessariamente um meio material para sepropagar.d) Quando a fonte e o observador se movimentam na mesma di-reção e no mesmo sentido, com mesma velocidade, não ocorre oefeito Doppler.

(UNIOESTE/PR-2008)- ALTERNATIVA: C Alguns dos termos encontrados no estudo de ondas estão lista-dos abaixo.I) Polarização de ondasII) Efeito Doppler III) Reflexão de ondasIV) Interferência de ondasCada um dos quatro termos listados pode ser relacionado com

uma das quatro descrições abaixo:( ) Fenômeno físico que pode ocorrer com ultra-sons e que fun-damenta o método de diagnóstico médico chamado ultra sonogra-fia.( ) Variação da frequência de uma onda produzida pelo movi-mento relativo entre a fonte da onda e o observador da onda.( ) Fenômeno físico que pode ocorrer com qualquer tipo de onda.( ) Fenômeno físico que só ocorre com ondas transversais.

Assinale a alternativa que mostra a ordem correta de associa-ção entre os termos e as descrições.a)II,I,III,IV.b)III,IV,II,I.*c) III,II, IV, I.d)I,III,II,IV.

e)IV,III,II,I.

(PUCPR-2008) - ALTERNATIVA: DUma fonte de ondas mecânicas F está emitindo infra-sons defreqüência 16 Hz. A fonte aproxima-se com velocidade de 72Km/h , em relação ao solo e se direciona para o observador. Es-se observador aproxima-se da fonte com velocidade constante

de intensidade v0

em relação ao solo e direcionada para F. Sabe-se que a velocidade do infra-som no ar é de 340 m/s e que a fai-xa de freqüência audível do observador é de 20 Hz a 20.000 Hz.

Qual é o mínimo valor de v0 para que o infra-som se transformeem som audível para o observador ?*a) 60 m/sb) 110 m/sc) 60 km/hd) 30 m/se) 30 km/h

(PUCPR-2008) - ALTERNATIVA: ENa borda do carrossel de um parque de diversões há uma fontesonora que emite um apito de freqüência fixa enquanto o carrosselgira.

Analise as afirmativas:I. Uma criança sentada em qualquer posição do carrossel e gi-rando com ele, ouvirá o apito sempre com a mesma freqüência.II. Uma criança sentada no centro do carrossel ouvirá o apitosempre com a mesma freqüência.III. As pessoas sobre o piso do parque, paradas ou em movimen-to, perceberão que a freqüência do apito varia entre um mínimo eum máximo.IV. Esteja o carrossel girando ou não, todas as pessoas presen-tes no parque ouvirão o apito com a mesma freqüência, pois, emgeral, é a rapidez com que uma fonte sonora vibra que define afrequência do som emitido por ela.Marque a alternativa que contém todas e apenas as afirmaçõescorretas.a) Apenas IV.b) Apenas I e II.c) Apenas II e III.*d)I,IIeIII.e) I, II e IV.

(UFJF-2008) - ALTERNATIVA:AUm pescador P, ao se aproximar da linha da costa com seu bar-co, aciona a buzina para avisar que está chegando. Sua direçãode deslocamento está alinhada com o ancoradouro onde se en-contra um companheiro C (conforme a figura a seguir). A fre-

qüência do som ouvido pelo pescador P é f p

e as freqüênciasdos sons ouvidos pelas pessoas A, B e C são, respectivamente,

f A

, f B

e f C

no instante mostrado. Podemos afirmar que:

*a) f p

< f A

< f B

< f C

b) f p

= f C

< f A

< f B

c) f p

> f C

> f B

>f A

d) f p

> f A

> f B

> f C

e) f p

< f A

= f B

= f C

(UFPB-2008) - ALTERNATIVA: B A sirene de uma fábrica emite um som de freqüência f. Nessemomento, dois funcionários encontram-se nas seguintes situa-ções. O funcionário A, que está de saída da fábrica, move-se,afastando-se, com uma velocidade v. O funcionário B, que estáchegando para o seu turno de trabalho, também se move, apro-ximando-se, com velocidade v. Sendo f

Ae f

B, respectivamente,

as freqüências que os funcionários escutam, é correto afirmar:a) f B

< f A

< f c) f A

< f B

< f e) f < f A

< f B

*b) f A

< f < f B

d) f B

< f < f A

XVII - VESTIBULARES 2008/1VESTIBULARES 2008/2 - PÁG. 60



(UEG/GO-2008/2) - ALTERNATIVAOFICIAL: BUma ambulância (com a sirene ligada) entra em alta velocidadenuma rotatória pela entrada 1 e contorna-a no sentido anti-horá-rio saindo pela saída 5, como mostra a figura a seguir.

Um observador situado no ponto 2 percebe que o som da sirenevai ficando mais agudo em qual ponto?a) No ponto 1*b) No ponto 2c) No ponto 3d) No ponto 4

(FURG/RS-2008/2) - ALTERNATIVA:AO efeito Doppler é caracterizado por *a) um deslocamento na freqüência detectada, devido ao movi-mento da fonte vibratória que se aproxima ou se afasta do re-ceptor.b) um deslocamento na freqüência detectada, apenas quando afonte vibratória se aproxima do receptor.

c) um deslocamento na freqüência detectada, apenas quando afonte vibratória se afasta do receptor.d) um deslocamento na velocidade detectada, devido ao movi-mento da fonte vibratória que se aproxima ou se afasta do re-ceptor.e) uma freqüência constante detectada, devido ao movimento dafonte vibratória que se aproxima ou se afasta do receptor.

(UNIMONTES/MG-2008/2) - ALTERNATIVA: AUm trem aproxima-se de umaestação com a velocidade de 20m/

s, soando seu apito com uma freqüência de 500Hz , medida pelomaquinista. Sabendo-se que a velocidade do som no ar vale 340

m/s, o comprimento de onda do som do apito, medido por um ob-servador situado na estação, é igual a*a) 0,64 m.b) 0,60 m.c) 0,46 m.d) 0,40 m.

(UNEMAT/MT-2008/2) - ALTERNATIVA: DUm pedestre se encontra parado à margem de uma rodovia,quando passa por ele uma viatura dos bombeiros tocando a sire-ne de 640 hz de freqüência. Considere que a velocidade do somno ar seja 340 m/s, e que a freqüência que o pedestre percebe

(FATEC-2008/2) - ALTERNATIVA:ADurante a realização de seus estudos sobre a relatividade, o fí-sico alemão Albert Einstein refletia sobre as transformações develocidade discutido por Galileu Galilei no século XVII.Para compreender melhor, supôs uma sirene, fixa e em repouso,emitindo um som contínuo em determinada freqüência. Conside-rou que uma pessoa, carregando um instrumento para medir ve-locidade do som, pudesse se afastar e aproximar da sirene com

uma velocidade constante vP.São feitas três afirmações.I. Estando a pessoa em repouso, próximo da sirene, a velocidadedo som no ar (v

S) medida pela pessoa é de 340 m/s, consideran-

do o ar em repouso.II. Quando a pessoa estiver se afastando da sirene com veloci-

dade vP

, a velocidade do som no ar (vS

) medida pela pessoa é vS

= 340 + vP

.III. Quando a pessoa estiver se aproximando da sirene com velo-

cidade vP

, a velocidade do som o ar (vS

) medida pela pessoa é vS

= 340 - vP

.Está correto o que se afirma em*a) I, apenas.b) I e II, apenas.c) I e III, apenas.d)II e III, apenas.e)I,IIeIII.

(UFMS-2008/2) - RESPOSTA: SOMA = 018 (002+016)Um veículo A está ultrapassando um veículo B em uma estradaretilínea e horizontal. Os dois veículos estão com suas buzinasacionadas emitindo sons de mesma intensidade Io e freqüência

fo. A velocidade V A, do veículo A, é ligeiramente maior que a

velocidade VB

, do veículo B, de maneira que os dois condutoresouvem o fenômeno de batimentos gerados pelas duas buzinasacionadas, veja a figura. Conforme essas considerações, é cor-reto afirmar:

(001) A freqüência do som, ouvido pelo condutor de um dosveículos, é igual à freqüência do som emitido pela buzina do ou-tro veículo.(002) O efeito dos batimentos é causado pelo efeito Doppler.(004) A freqüência dos batimentos ouvidos pelos dois conduto-res é igual.(008) Um observador, que está em repouso no centro da pista,ouve o som emitido pelas buzinas de cada veículo com freqüên-cias iguais.(016) O comprimento da onda sonora, emitida pela buzina do

carro A, e formada na frente dele, é menor que o comprimento daonda sonora, emitida pela buzina do carro B, e formada na frentedele.

XVII - VESTIBULARES 2008/2

fisica termof e ondul questoes de vestibulares 2008

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