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QUESTÕES VESTIBULAR R2 - D Página 1 de 12 1. (Uel 2017) Considere o diagrama pV da figura a seguir. O ciclo fechado ao longo do percurso abcda é denominado ciclo Otto e representa o modelo idealizado dos processos termodinâmicos que ocorrem durante o funcionamento de um motor a gasolina. O calor recebido pelo motor, dado por 1 Q, é fornecido pela queima da gasolina no interior do motor. W representa o trabalho realizado pelo motor em cada ciclo de operação, e 2 Q é o calor rejeitado pelo motor, por meio da liberação dos gases de exaustão pelo escapamento e também via sistema de arrefecimento. Considerando um motor que recebe 2.500 J de calor e que realiza 875 J de trabalho em cada ciclo de operação, responda aos itens a seguir. a) Sabendo que o calor latente de vaporização da gasolina vale 4 J 5 10 , g determine a massa de gasolina utilizada em cada ciclo de operação do motor. b) Sabendo que, em um ciclo termodinâmico fechado, a soma das quantidades de calor envolvidas no processo é igual ao trabalho realizado no ciclo, determine a quantidade de calor rejeitada durante cada ciclo de operação do motor. 2. (Unioeste 2017) Uma pessoa deixou um aquecedor elétrico portátil (ebulidor) dentro de um recipiente com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 20 C. O aquecedor é composto por um único resistor que opera em uma tensão de 110 V. A pessoa voltou após um intervalo de tempo de 20 minutos e verificou que 40% da água já havia evaporado do recipiente. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor é absorvida pela água e que toda a evaporação é somente devido à ação do ebulidor, ou seja, não houve nenhuma evaporação espontânea da água para o meio ambiente. Despreze também a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor. Dados: calor específico da água 1,0cal g C; calor latente de vaporização da água 540cal g; densidade absoluta da água 1,0kg L; 1cal 4,2 J; temperatura de ebulição da água 100 C. A partir de tais informações, assinale a alternativa CORRETA. a) O calor latente consumido no processo de evaporação é igual a 6 1,08 10 cal. b) A quantidade de calor total absorvida pela água foi inferior a 6 2,0 10 J. c) A potência fornecida pelo aquecedor é de 1.000 W. d) A resistência do aquecedor é superior a 5,00 . Ω

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QUESTÕES VESTIBULAR R2 - D

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1. (Uel 2017) Considere o diagrama pV da figura a seguir.

O ciclo fechado ao longo do percurso abcda é denominado ciclo Otto e representa o modelo

idealizado dos processos termodinâmicos que ocorrem durante o funcionamento de um motor

a gasolina. O calor recebido pelo motor, dado por 1Q , é fornecido pela queima da gasolina no

interior do motor. W representa o trabalho realizado pelo motor em cada ciclo de operação, e

2Q é o calor rejeitado pelo motor, por meio da liberação dos gases de exaustão pelo

escapamento e também via sistema de arrefecimento.

Considerando um motor que recebe 2.500 J de calor e que realiza 875 J de trabalho em cada

ciclo de operação, responda aos itens a seguir.

a) Sabendo que o calor latente de vaporização da gasolina vale 4 J5 10 ,

g determine a massa

de gasolina utilizada em cada ciclo de operação do motor. b) Sabendo que, em um ciclo termodinâmico fechado, a soma das quantidades de calor

envolvidas no processo é igual ao trabalho realizado no ciclo, determine a quantidade de calor rejeitada durante cada ciclo de operação do motor.

2. (Unioeste 2017) Uma pessoa deixou um aquecedor elétrico portátil (ebulidor) dentro de um

recipiente com dois litros de água que estavam inicialmente à temperatura de 20 C. O

aquecedor é composto por um único resistor que opera em uma tensão de 110 V. A pessoa

voltou após um intervalo de tempo de 20 minutos e verificou que 40% da água já havia

evaporado do recipiente. Considere que toda a energia fornecida pelo aquecedor é absorvida pela água e que toda a evaporação é somente devido à ação do ebulidor, ou seja, não houve nenhuma evaporação espontânea da água para o meio ambiente. Despreze também a capacidade térmica do recipiente e do aquecedor. Dados:

calor específico da água 1,0cal g C;

calor latente de vaporização da água 540cal g;

densidade absoluta da água 1,0kg L;

1cal 4,2 J;

temperatura de ebulição da água 100 C.

A partir de tais informações, assinale a alternativa CORRETA.

a) O calor latente consumido no processo de evaporação é igual a 61,08 10 cal.

b) A quantidade de calor total absorvida pela água foi inferior a 62,0 10 J.

c) A potência fornecida pelo aquecedor é de 1.000 W.

d) A resistência do aquecedor é superior a 5,00 .Ω

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e) A corrente elétrica consumida pelo aquecedor é igual a 10 A.

3. (Ufpr 2017) Entre as grandezas físicas que influenciam os estados físicos das substâncias, estão o volume, a temperatura e a pressão. O gráfico abaixo representa o comportamento da água com relação aos estados físicos que ela pode ter. Nesse gráfico é possível representar os estados físicos sólido, líquido e gasoso. Assinale a alternativa que apresenta as grandezas físicas correspondentes aos eixos das abscissas e das ordenadas, respectivamente.

a) Pressão e volume. b) Volume e temperatura. c) Volume e pressão. d) Temperatura e pressão. e) Temperatura e volume. 4. (Uepg 2017) Em relação à área da física chamada Termologia, assinale o que for correto. 01) No interior de um calorímetro com paredes adiabáticas e com calor específico desprezível,

encontra-se 100 g de água a uma temperatura de 50 C. São despejados 10 g de gelo a

0 C dentro do calorímetro. Considerando que o processo ocorre ao nível do mar,

podemos afirmar que a temperatura no interior do calorímetro, após atingir o equilíbrio

térmico, é 45 C.

02) Numa certa escala termométrica, ao zero da escala Celsius corresponde o valor 32 e ao

100 corresponde o valor 232. Quando a temperatura na escala Celsius for de 25 C, o

valor corespondente na outra escala será 82. 04) Podemos interpretar a temperatura como uma medida do estado de agitação das partículas

de um corpo. 08) O interior de um automóvel aquece quando o deixamos exposto aos raios solares em

virtude das radiações visíveis penetrarem através dos vidros e as radiações infravermelhas tenderem a ficar aprisionadas no interior do automóvel.

16) O fato de o volume da água diminuir quando sua temperatura varia de 0 C a 4 C, faz

com que no inverno, uma camada da superfície de um lago fique congelada, enquanto abaixo dessa camada de gelo exista água na fase líquida.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia a charge a seguir e responda à(s) questão(ões).

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5. (Uel 2017) Com base na charge e nos conceitos da termodinâmica, é correto afirmar que as luvas de amianto são utilizadas porque a condutividade térmica a) da cuia de cristal é menor que a do líquido. b) da cuia de cristal e a do amianto são iguais. c) do amianto é menor que a da cuia de cristal. d) do amianto é maior que a da cuia de cristal. e) do amianto é maior que a do líquido. 6. (Enem 2016) Durante a primeira fase do projeto de uma usina de geração de energia elétrica, os engenheiros da equipe de avaliação de impactos ambientais procuram saber se esse projeto está de acordo com as normas ambientais. A nova planta estará localizada a beira

de um rio, cuja temperatura média da água é de 25 C, e usará a sua água somente para

refrigeração. O projeto pretende que a usina opere com 1,0 MW de potência elétrica e, em

razão de restrições técnicas, o dobro dessa potência será dissipada por seu sistema de arrefecimento, na forma de calor. Para atender a resolução número 430, de 13 de maio de 2011, do Conselho Nacional do Meio Ambiente, com uma ampla margem de segurança, os engenheiros determinaram que a água só poderá ser devolvida ao rio com um aumento de

temperatura de, no máximo, 3 C em relação à temperatura da água do rio captada pelo

sistema de arrefecimento. Considere o calor específico da água igual a 4 kJ (kg C).

Para atender essa determinação, o valor mínimo do fluxo de água, em kg s, para a

refrigeração da usina deve ser mais próximo de a) 42. b) 84. c) 167. d) 250. e) 500. 7. (Enem 2ª aplicação 2016) Num dia em que a temperatura ambiente é de 37 C, uma

pessoa, com essa mesma temperatura corporal, repousa à sombra. Para regular sua temperatura corporal e mantê-la constante, a pessoa libera calor através da evaporação do

suor. Considere que a potência necessária para manter seu metabolismo é 120 W e que,

nessas condições, 20% dessa energia é dissipada pelo suor, cujo calor de vaporização é igual

ao da água (540 cal g). Utilize 1  cal igual a 4 J.

Após duas horas nessa situação, que quantidade de água essa pessoa deve ingerir para repor a perda pela transpiração?

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a) 0,08 g

b) 0,44 g

c) 1,30 g

d) 1,80 g

e) 80,0 g

8. (Uel 2016) Em uma chaleira, são colocados 2 litros de água para ferver. A chaleira, que tem um dispositivo que apita quando a água atinge o ponto de ebulição, começa a apitar após 5 minutos.

Sabendo que o calor específico da água é cal

1g C

e que a densidade específica da água é

3

kg1000 ,

m responda aos itens a seguir.

a) O fogo forneceu 150000 cal para a água até a chaleira começar a apitar.

Assumindo que todo o calor cedido pelo fogo foi absorvido pela água, calcule a temperatura inicial da água.

b) Calcule a taxa de variação da temperatura da água no tempo T

.t

9. (Uem 2016) Um corpo de massa 200 gramas é constituído por uma substância de calor

específico 0,8 cal / (g C). Assinale o que for correto.

01) Para que esse corpo varie a temperatura de 8 C para 23 C é necessário que ele receba

uma quantidade de calor de 2.400 cal, assumindo que nenhuma transição de fases esteja

envolvida no processo. 02) A capacidade térmica do corpo é de 160 cal / C.

04) O calor específico de um corpo depende de sua massa. 08) A capacidade térmica de um corpo mede a quantidade de calor cujo ganho (ou cuja perda)

produz nele uma variação de temperatura. 16) Se um corpo receber calor, ele sofrerá uma variação de temperatura. 10. (Uem 2016) Uma massa de 1000 g de água é mantida em um calorímetro ideal de massa

desprezível. Considere o calor específico da água como sendo 1,0 cal / g C, o calor latente de

fusão da água como sendo 80 cal / g, e assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01) Calor é adicionado continuamente à razão de 100 cal / s. Se a temperatura inicial da água

é de 20 C, após 4 minutos esta temperatura será de 44 C.

02) Quando a água no interior do calorímetro está a 20 C, um cubo de alumínio de massa

100 g e de temperatura 71 C é submerso na mesma. Após atingir o equilíbrio térmico, a

temperatura do sistema bloco água é de 46 C. Considere o calor específico do alumínio

como sendo 0,2 cal / g C.

04) Para que toda a água no interior do calorímetro seja congelada a uma temperatura de

0 C deve-se retirar 90 kcal do sistema. Considere que a água inicialmente estava a uma

temperatura de 10 C.

08) A capacidade térmica é a quantidade de calor que se deve fornecer a 1,0 g de uma

determinada substância para que a sua temperatura se eleve em 1,0 C.

16) O calor específico é a quantidade de calor que um corpo necessita receber ou ceder para que a sua temperatura varie uma unidade.

11. (Enem 2ª aplicação 2016) Para a instalação de um aparelho de ar-condicionado, é sugerido que ele seja colocado na parte superior da parede do cômodo, pois a maioria dos

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fluidos (líquidos e gases), quando aquecidos, sofrem expansão, tendo sua densidade diminuída e sofrendo um deslocamento ascendente. Por sua vez, quando são resfriados, tornam-se mais densos e sofrem um deslocamento descendente. A sugestão apresentada no texto minimiza o consumo de energia, porque a) diminui a umidade do ar dentro do cômodo. b) aumenta a taxa de condução térmica para fora do cômodo. c) torna mais fácil o escoamento da água para fora do cômodo. d) facilita a circulação das correntes de ar frio e quente dentro do cômodo. e) diminui a taxa de emissão de calor por parte do aparelho para dentro do cômodo. 12. (Uem 2016) Sobre os processos de propagação do calor, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) A condução de calor em materiais sólidos ocorre por meio da transferência de energia pela

vibração dos átomos. Em geral, materiais que são bons condutores de corrente elétrica também são bons condutores de calor.

02) Em uma câmara fria mantida a 5 C, a propagação de calor por condução através de

suas paredes, quando a temperatura externa for de 25 C, será maior do que quando a

temperatura externa for de 40 C.

04) Para tornar uma geladeira mais eficiente, diminuindo as perdas térmicas, deve-se distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles. Isto facilita o trânsito do ar frio para baixo e do ar quente para cima, em um processo de convecção.

08) O processo de propagação de calor por irradiação ocorre por meio do movimento de massas de ar frio se deslocando para menores altitudes e massas de ar quente se deslocando para maiores altitudes.

16) Uma garrafa térmica é um recipiente de vidro constituído de paredes duplas de vidro, e com vácuo entre essas paredes. As faces internas e externas das paredes são espelhadas. O vácuo entre as paredes de vidro evita a propagação de calor por condução, e as paredes espelhadas evitam a propagação de calor por convecção.

13. (Uepg 2016) Assinale o que for correto. 01) O calor pode ser considerado como a transferência de energia entre dois corpos que

apresentam uma diferença de temperatura. 02) A energia que um sistema absorve sob a forma de calor ou trabalho sempre faz com que

sua energia interna aumente. 04) Para que haja a transferência de calor entre dois corpos que possuem temperaturas

diferentes é necessário que os corpos estejam em contato físico. 08) Temperatura é uma propriedade que determina se um sistema estará ou não em equilíbrio

térmico com outro, representando, pois, uma medida do estado de agitação das partículas deste corpo.

16) O trabalho é também um modo de transferir energia. 14. (Enem 2016) Num experimento, um professor deixa duas bandejas de mesma massa, uma de plástico e outra de alumínio, sobre a mesa do laboratório. Após algumas horas, ele pede aos alunos que avaliem a temperatura das duas bandejas, usando para isso o tato. Seus alunos afirmam, categoricamente, que a bandeja de alumínio encontra-se numa temperatura mais baixa. Intrigado, ele propõe uma segunda atividade, em que coloca um cubo de gelo sobre cada uma das bandejas, que estão em equilíbrio térmico com o ambiente, e os questiona em qual delas a taxa de derretimento do gelo será maior. O aluno que responder corretamente ao questionamento do professor dirá que o derretimento ocorrerá a) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem uma maior condutividade térmica

que a de plástico. b) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem inicialmente uma temperatura mais

alta que a de alumínio. c) mais rapidamente na bandeja de plástico, pois ela tem uma maior capacidade térmica que a

de alumínio.

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d) mais rapidamente na bandeja de alumínio, pois ela tem um calor específico menor que a de plástico.

e) com a mesma rapidez nas duas bandejas, pois apresentarão a mesma variação de temperatura.

15. (Enem 2ª aplicação 2016) Nos dias frios, é comum ouvir expressões como: “Esta roupa é quentinha” ou então “Feche a janela para o frio não entrar”. As expressões do senso comum utilizadas estão em desacordo com o conceito de calor da termodinâmica. A roupa não é “quentinha”, muito menos o frio “entra” pela janela. A utilização das expressões “roupa é quentinha” e “para o frio não entrar” é inadequada, pois o(a) a) roupa absorve a temperatura do corpo da pessoa, e o frio não entra pela janela, o calor é

que sai por ela. b) roupa não fornece calor por ser um isolante térmico, e o frio não entra pela janela, pois é a

temperatura da sala que sai por ela. c) roupa não é uma fonte de temperatura, e o frio não pode entrar pela janela, pois o calor está

contido na sala, logo o calor é que sai por ela. d) calor não está contido num corpo, sendo uma forma de energia em trânsito de um corpo de

maior temperatura para outro de menor temperatura. e) calor está contido no corpo da pessoa, e não na roupa, sendo uma forma de temperatura em

trânsito de um corpo mais quente para um corpo mais frio. 16. (Ufpr 2015) O estudo da calorimetria e das leis da termodinâmica nos dá explicações para vários fenômenos encontrados na natureza. Considere o seguinte texto que apresenta a explicação, do ponto de vista dessas áreas da Física, para a formação das nuvens: Quando uma porção de ar aquecido sobe, contendo água que acabou de __________ da superfície, passa a estar submetida a uma pressão cada vez __________. A rápida variação na pressão provoca uma rápida expansão do ar junto com uma redução de seu/sua __________. Essa rápida expansão é considerada __________, isto é, sem troca de calor com sua vizinhança, porque ocorre muito rapidamente. O gás em expansão __________ energia interna ao se expandir, e isso acarreta seu resfriamento até atingir uma temperatura na qual a quantidade de vapor de água é suficiente para saturar o ar naquele ponto e assim formar as nuvens. Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente. a) evaporar, menor, temperatura, adiabática, perde. b) condensar, menor, volume, adiabática, ganha. c) evaporar, maior, temperatura, isotérmica, ganha. d) condensar, maior, volume, isobárica, perde. e) sublimar, menor, temperatura, isotérmica, ganha. 17. (Enem 2015) As altas temperaturas de combustão e o atrito entre suas peças móveis são alguns dos fatores que provocam o aquecimento dos motores à combustão interna. Para evitar o superaquecimento e consequentes danos a esses motores, foram desenvolvidos os atuais sistemas de refrigeração, em que um fluido arrefecedor com propriedades especiais circula pelo interior do motor, absorvendo o calor que, ao passar pelo radiador, é transferido para a atmosfera. Qual propriedade o fluido arrefecedor deve possuir para cumprir seu objetivo com maior eficiência? a) Alto calor específico. b) Alto calor latente de fusão. c) Baixa condutividade térmica. d) Baixa temperatura de ebulição. e) Alto coeficiente de dilatação térmica. 18. (Enem 2015) Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de

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orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa. O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Tipo de selo Variação de temperatura

A menor que 10%

B entre 10% e 25%

C entre 25% e 40%

D entre 40% e 55%

E maior que 55%

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em

uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10 C e outra a 40 C, na proporção de um terço

de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se

a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16 C.

Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada? a) A b) B c) C d) D e) E 19. (Enem PPL 2015) Sabe-se que nas proximidades dos polos do planeta Terra é comum a formação dos icebergs, que são grandes blocos de gelo, flutuando nas águas oceânicas. Estudos mostram que a parte de gelo que fica emersa durante a flutuação corresponde a

aproximadamente 10% do seu volume total. Um estudante resolveu simular essa situação

introduzindo um bloquinho de gelo no interior de um recipiente contendo água, observando a variação de seu nível desde o instante de introdução até o completo derretimento do bloquinho. Com base nessa simulação, verifica-se que o nível da água no recipiente a) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível

subirá ainda mais. b) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível

descerá, voltando ao seu valor inicial. c) subirá com a introdução do bloquinho de gelo e, após o derretimento total do gelo, esse nível

permanecerá sem alteração. d) não sofrerá alteração com a introdução do bloquinho de gelo, porém, após seu derretimento,

o nível subirá devido a um aumento em torno de 10% no volume de água. e) subirá em torno de 90% do seu valor inicial com a introdução do bloquinho de gelo e, após

seu derretimento, o nível descerá apenas 10% do valor inicial. 20. (Enem 2014) Um sistema de pistão contendo um gás é mostrado na figura. Sobre a extremidade superior do êmbolo, que pode movimentar-se livremente sem atrito, encontra-se um objeto. Através de uma chapa de aquecimento é possível fornecer calor ao gás e, com auxílio de um manômetro, medir sua pressão. A partir de diferentes valores de calor fornecido,

considerando o sistema como hermético, o objeto elevou-se em valores h,Δ como mostrado no

gráfico. Foram estudadas, separadamente, quantidades equimolares de dois diferentes gases, denominados M e V.

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A diferença no comportamento dos gases no experimento decorre do fato de o gás M, em relação ao V, apresentar a) maior pressão de vapor. b) menor massa molecular. c) maior compressibilidade. d) menor energia de ativação. e) menor capacidade calorífica. 21. (Uel 2014) Uma gota de álcool de 10 g, à temperatura de 70 °C, cai em um reservatório com 1000 litros de água a 33 ºC. Dados: Calor específico da água: 1,0 cal/g °C

Calor específico do álcool: 0,6 cal/g °C Massa específica da água: 1000 kg/m

3

a) Calcule a quantidade de calor transferida para a água.

b) Calcule a variação de entropia do reservatório de água. Sabendo que S 0,Δ o que se pode

concluir da entropia da gota de álcool? Apresente os cálculos. 22. (Ufpr 2014) Recentemente houve incidentes com meteoritos na Rússia e na Argentina, mas felizmente os danos foram os menores possíveis, pois, em geral, os meteoritos ao sofrerem atrito com o ar se incineram e desintegram antes de tocar o solo. Suponha que um meteorito de 20 kg formado basicamente por gelo entra na atmosfera, sofre atrito com o ar e é vaporizado completamente antes de tocar o solo. Considere o calor latente de fusão e de vaporização da água iguais a 300 kJ/kg e 2200 kJ/kg, respectivamente. O calor específico do

gelo é 0,5cal / g C e da água líquida é 1,0cal / g C . Admita que 1 cal é igual a 4,2 J.

Supondo que o bloco de gelo estava à temperatura de -10 °C antes de entrar na atmosfera, calcule qual é a quantidade de energia fornecida pelo atrito, em joules, para: a) aumentar a temperatura do bloco de gelo de -10 °C até gelo a 0 °C. b) transformar o gelo que está na temperatura de 0 °C em água líquida a 20 °C. 23. (Enem 2014) A elevação da temperatura das águas de rios, lagos e mares diminui a solubilidade do oxigênio, pondo em risco as diversas formas de vida aquática que dependem desse gás. Se essa elevação de temperatura acontece por meios artificiais, dizemos que existe poluição térmica. As usinas nucleares, pela própria natureza do processo de geração de energia, podem causar esse tipo de poluição. Que parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares está associada a esse tipo de poluição? a) Fissão do material radioativo. b) Condensação do vapor-d„água no final do processo. c) Conversão de energia das turbinas pelos geradores.

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d) Aquecimento da água líquida para gerar vapor d„água. e) Lançamento do vapor-d„água sobre as pás das turbinas. 24. (Enem PPL 2014) Um engenheiro decidiu instalar um aquecedor solar em sua casa, conforme mostra o esquema.

De acordo com as instruções de montagem, para se ter um aproveitamento máximo da incidência solar, as placas do coletor solar devem ser instaladas com um ângulo de inclinação determinado. O parâmetro que define o valor do ângulo de inclinação dessas placas coletoras é a a) altitude. b) latitude. c) longitude. d) nebulosidade. e) umidade relativa do ar. 25. (Uem-pas 2016) Num experimento, um determinado material de massa 10 g e de calor

específico de 0,25 cal g C é colocado em um forno cuja temperatura é controlada e varia

segundo a função T(t) 120 sen t,2

π em que t é o tempo em minutos e T é a temperatura

em C.

Sobre o experimento, assinale o que for correto. 01) A massa do material e a quantidade de calor que o material troca com o forno são

grandezas diretamente proporcionais, mantendo-se fixa a variação de temperatura. 02) A quantidade de calor que deve ser absorvida por esse material para que sua temperatura

aumente 2 C é de 5 cal.

04) A função T é periódica de período 2 .π 08) A temperatura T ao qual o material está exposto varia de 0 C a 120 C.

16) O gráfico da função T tem amplitude 1

.2

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Gabarito: Resposta da questão 1: a) Temos:

4

Q mL

2.500 m 5 10

m 0,05 g

b) Temos:

1 2 2 1 2 2

U Q W 0 Q W

Q W

Q Q W Q Q W Q 2.500 875 Q 1.625 J

Δ

Resposta da questão 2: [D]

Resposta da questão 3: [D]

Resposta da questão 4: 02 + 04 + 08 + 16 = 30.

Resposta da questão 5: [C]

Resposta da questão 6: [C]

Resposta da questão 7: [E]

Resposta da questão 8:

a) Usando-se a expressão do calor sensível, Q m c TΔ podemos calcular a temperatura

inicial iT, sabendo-se que f iT T TΔ :

Assim,

iQ m c T 150.000 cal 2.000 kg 1cal / g C 100 C TΔ

Isolando-se a temperatura inicial, tem-se:

iT 25 C.

b) A taxa de variação da temperatura da água no tempo T

,t

será:

T 75 C T15 C / min

t 5 min t

Resposta da questão 9: 01 + 02 + 08 = 11.

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Resposta da questão 10: 01 + 04 = 05.

Resposta da questão 11: [D]

Resposta da questão 12: 01 + 04 = 05.

Resposta da questão 13: 01 + 08 + 16 = 25.

Resposta da questão 14: [A]

Resposta da questão 15: [D]

Resposta da questão 16: [A]

Resposta da questão 17: [A] Da expressão do calor específico sensível:

QQ m c .

mcΔθ Δθ

O fluido arrefecedor deve receber calor e não sofrer sobreaquecimento. Para tal, de acordo com a expressão acima, o fluido deve ter alto calor específico. Resposta da questão 18: [D]

Resposta da questão 19: [C]

Resposta da questão 20: [E]

Resposta da questão 21: Nota: muito estranho 1 gota ter massa 10 gramas. Não se pretende discutir, aqui, o conceito de gota, mas, para a água, se aceita como padrão, 20 gotas ter massa 1 g.

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a) Como a massa de água é muito maior que a massa de álcool, a temperatura de equilíbrio é 33 °C. Então a quantidade de calor perdida pela a gota é:

água gota água gott gota álcool gota

água

Q Q 0 Q -Q -m c -10 0,6 (33 70)

Q 222 cal.

Δθ

b) Como a transformação é irreversível, a variação da entropia do sistema é positiva ( S 0).Δ

sist água álcool álcool álcoolágua

álcool

Q 222S 0 S S 0 S 0 S 0

T 306

S 0,725 J/K.

Δ Δ Δ Δ Δ

Δ

Resposta da questão 22:

a) Dados: gm 20kg; c 0,5cal / g C 2.100J / kg C; 10 C.Δθ

5gelo g gQ m c 20 2.100 10 Q 4,2 10 J.Δθ

b) Dados:

f am 20kg; L 300kJ / kg 300.000J / kg; c 1cal / g C 4.200J / kg C; 20 C.Δθ

fusão água f a

6

Q Q Q m L m c 20 300.00 20 4.200 20

Q 7,68 10 J.

Δθ

Resposta da questão 23: [B]

Resposta da questão 24: [B]

Resposta da questão 25: 01 + 02 = 03.