Exercícios de Física

gEx. 83 –

Dados        è Po = 100.000; To = 27ºC + 273 = 300 K;    Pmax = 300.000  ;  Tmax = ?
formula     èPo/To = Pmax/Tmax; 

Resolução è  100.000/300 = 300.000/Tmax;    Tmax = 900 K;  Tmax = 900 - 273 = 627ºC

Ex. 85 –

Dados        èV é constante;   To = 30ºC +273 = 303 K;   Po = 2 atm;     Tf = 60ºC + 273 = 333K
fórmula     è Po/To = Pf/Tf ;     

Resolução èa) 2/303 = Pf/333 ;       Pf = 2,2 atm          b) confirmar em sala

Ex. 87 –

Dados        è Vo = 2,0 litros ;    To = 27ºC+273 = 300K;   P é constante;   Vf = 3,0 litros
fórmula     è Vo/To = Vf/Tf;       

Resolução èa) 2/300 = 3/Tf ;     Tf = 450 K ;   Tf = 450 - 273 = 177ºC    e   b) confirmar em sala

Ex. 90 –

Dados        è Vi = 0,002 m³;    Pi = 200000 ;   P é constante;    Vf = 0,005 m³
Fórmula    è  Vi/Ti = Vf/Tf;     

Resoluçãoèa) Verifique com o professor   b) Tf/Ti = Vf/Vi = 0,005/0,002 = 2,5

Ex. 91 –

Va/Ta = Vb/Tb;      Va/360 = 60/540;       Va = 40 litros
Ex. 93 –

Alternativa A, pois (p.V tem que ser constante)

Ex. 99

a) Inicialmente: as variáveis de estado são (Po, Vo, To)

Transformação I : transformação isobárica, portanto P1 = Po e T1 = 2.To

Pó.Vo/To = P1.V1/T1, temos que: V1 = 2.Vo, ou seja, as variáveis do estado I: (Po, 2Vo, 2To)

Transformação II : transformação isocórica, portanto V2 = V1 = 2Vo e T2 = To

P1.V1/T1 = P2.V2/T2, temos que P2 = P1/2 = Po/2, ous seja, as variáveis do estado II são:

(Po/2, 2Vo, To)

Transformação III : transformação isotérmica, portanto T3 = T2 = To e P3 = Po

P3.V3/T3 = P2.V2/T2, temos que V3 = Vo, ou seja, as variáveis do estado III são: (Po, Vo, To)

      b) confirmar em sala

Ex.109    Alternativa B

Ex.110    Alternativa D

Ex.113

a)      A madeira e o alumínio têm diferentes condutibilidades térmicas

b)      Na de alumínio. Sim: a energia térmica se propaga mais rapidamente no alumínio, derretendo a cera antes.

Ex.114 Alternativa D

Ex.117

Dados        è A = 5.1,5 = 7,5m²; e = 0,003; ΔT = 20-(-5) = 25°C; m=? ; Δt = 12h; K =720cal/(h.m.°C); Qcomb = 6000 cal/g
Fórmula    èQ = K.A. ΔT. Δt/e     =    m = Q/Qcomb     

ResoluçãoèQ = 720.7,5.25.12/0,003 = 540.000.000cal

                         M = 540.000.000/6.000 = 90.000g = 90 kg

Ex.122

Não; o ar frio é mais denso que o ar quente. Então, para resfriar o ambiente, o aparelho deveria ser colocado junto ao teto.

Ex.123  Alternativa A

Ex.124  Alternativa E

Ex.123  Alternativa A

Ex.126  Alternativa C

Ex.127 

a)      A presença de vapor de água e gás carbônico faz a atmosfera reter grande parte das ondas emitidas pelos objetos da superfície terrestre, impedindo que sejam enviadas para o espaço.

b)      Nas informações de que as normais medidas entre 1951 e 1980 é -0,3ºC menor que o período de 1921 a 1950.

Ex.128  Alternativa E

Ex.129  I-C; II-C; III-E; IV – E

Ex.130

Dados        è P = 20cal/min; Δt=30min; ΔT=80°C; Q = ? e C = ?
Fórmula    èQ = P. Δt    e   C =Q/ ΔT    

ResoluçãoèQ = 20.30 = 600cal   e  C = 600/80 = 7,5cal/°C

 Ex.131

Dados        è P =- 20cal/min; Δt=40min; Tf=20°C; Ti = ?; Q = ? e C = 5cal/°C
Fórmula    èa) ΔT = Q/C  e Q = P.Δt    b) Ti = ΔT+Tf   

Resoluçãoèa) Q = -20.40 = 800cal  è ΔT = 800/5 = 160°C

                        b) Ti = 160+20 = 180°C

Ex.133

Dados        è P =40cal/min; O corpo A recebe até 60%, portanto Δt=20min e ΔT= 20°C; O corpo B recebe 80%, portanto Δt=20min e ΔT= 30°C; CA e CB?
Fórmula    èa) CA = P.Δt.0,6/ΔT  e CB =  P.Δt.0,8/ΔT    e b) ΔT = P.Δt/C

Resoluçãoèa) CA = 40.20.0,6/20 = 24 cal/°C      CB = 40.20.0,8/30 = 21,3 cal/°C

                        b) ΔTA = 40.20/24 = 33,33°C       ΔTB = 40.20/21,3 = 37,5°C

Ex.134

a)      A areia tem calor especifico baixo e a água calor específico alto.

b)      Calor específico é a quantidade de calor necessário para elevar 1 grama de determinada substância em 1°C.

Ex.135

Dados        è m = 200g; c = 1 cal/g.°C; Ti = 20°C; Tf 36,5°C e Q =?
Fórmula    èQ = m.c.ΔT

ResoluçãoèQ = 200 . 1 . 16,5 = 3.300cal

Ex.136

Dados        è Q = 400 cal; m = 200g; c =?; Ti = 10°C; Tf = 30°C

Fórmula    è c  = Q/m.ΔT

Resoluçãoèc = 400/200.20 = 400/4000 = 0,1 cal/g°C     ALTERNATIVA E

Ex.137

Dados        è P = 200 cal/min; m = 100g; c =?; Ti = 10°C; Tf = 60°C e Δt = 20min

Fórmula    è c  = P.Δt/m.ΔT

Resoluçãoèc = 200.20/100.(60-10) = 4000/100.50 = 4000/5000 = 0,8 cal/g°C

Ex.138

Dados        è Δt = 10 min.60=600s; P = 10 cal/s; m = 200g; c =?; Ti = -20°C; Tf =30°C,  perda de 30%

Fórmula    è a) Q = P.Δt.0,7    b) c = Q/m.ΔT   c) C = m.c

Resoluçãoèa) Q = 10 . 600 . 0,7 = 4.200 cal    b) c = 4200/200.50 = 4200/10000 = 0,42 cal/g°C

                         c) C = 200 . 0,42 = 84 cal/°C

Ex.139

Dados        è ma = 200g; ca = 0,3cal/g°C Δta = 3 minutos; ΔTa = 5°C; ΔTb = 10°C; Δtb=15min; Cb = ?

Fórmula    è Qa = ma.ca.ΔTa; Pa = Qa/Δta ; Cb = Pa.Δtb/ΔTb

ResoluçãoèQa = 200.0,3.5 = 300 cal; Pa = 300/3 = 100 cal/min;  Cb = 100.15/10 = 150cal/°C

Ex.140

Dados        è V = 5 . 5 . 3 = 75m³; Ti = 25°C; Pdiss= 8.100 = 800W; ΔT = 5°C; Δt=0,5h = 1800s; E = 50%; car = 1000J/Kg°C; d = 1,2 kg/m³; Pel = ?

Fórmula    è Q1 = m . c .ΔT; Q1= d.V.c. ΔT; P1 = Q1/Δt1;  Pu = P1 + 800; Pt = Pu/0,5  b)Qar = P.Δt

Resoluçãoèa) Q1 = 1,2.75.1000.5 = 450.000J; P1 = 450.000/1800=250W; Pu = 250+800 = 1050W;como o rendimento é de 50% então Pt = 1050/0,5 = 2100W

             b) ΔT = 27 – 25 = 2°C;  Q = 1,2.75.1000.2 = 180.000 J; Qar = P.Δt;  180000 = 800.Δt è Δt = 180.000/800 = 225s = 3 min e 45s.

Ex.141 corretos: 
02 - haja transferência de calor de um corpo para o outro 
16 - As capacidades dos corpos sejam iguais 
Ex.142 Dados          Ca = 5Cf;  Ta = 20°C e Tf = 50ºC 
             Fórmula      Qf = -Qr;   Q = C . (Te - Ti)
             Resolução Cf . (Te - 50) = -5.Cf.(Te - 20)
             Te - 50 = -5.Te + 100
             Te + 5.Te = 100 + 50    ==> 6.Te = 150  ==> Te = 25ºC 
Ex.148 Dados          ΔT = 1ºC, m = 100g; Q = 8cal;  fundir 1g = 6,5 cal; Pf = 430ºC ;                      mf = 200g;  Ti =280ºC
             Fórmula      Q = m . c. ΔT   e Q = m.Lf
             Resolução c = Q/(m.ΔT )   ==> 8/(100.1) = 0,08    
             Lf = Q/m   ==> 6,5/1 = 6,5   
             Q = m.c.ΔT = 200 . 0,08 . (430-280) = 16.150 = 2400cal                
             Q = m.Lf = 200.6,5 = 1300 cal 
             Qt = 2400 + 1300 = 3700 cal  
Ex.149 corretos (1+4+16+32) = 53 
Ex.150 Dados          Pe = 100°C; m = 1000g; 
             Fórmula      Q = m . c. ΔT;    Q = m.Lf    e   P = Q/Δt 
             Resolução   Q = 1000 . 1 . (100-20) = 1000.80 = 80000 cal              
             P = 8000/5 = 16000 cal/min    
             P.Δt = m . Lv  
            16000 . Δt = 1000.540  ==> 
            Δt = 540000/16000 = 33,75 min = 33min 45s 
Ex.152 Dados          40 garrafas de água a 20°C; mg = 125g; ma = 200g ; mg=?(kg) a 0ºC;                     Te = 10ºC
             Fórmula      Q = m . c. ΔT;    Qf =-Qr;   Q = m.Lf
             Resolução   mg.Lf = -(40.125.0,2.(10-20) + 40.200.1.(10-20)+mg.1.(10-0)   
             80.mg = -(-10000-80000+10mg)   
             80.mg + 10.mg = 90000  ==> mg = 90000/90 = 1000g = 1kgEx.154        alternativa D 
Ex.155 Dados          mg = 50g; Tg = 0ºC ; mgf = 30g
             Fórmula      Q = m . c. ΔT;    Q = m.Lf
             Resolução   a) como existem cubos de gelo boiando no líquido, então a temperatura de                     equilíbrio é 0°C   
              b) Qf = -Qr, ou seja,  
                  mg . Lf = -(m.c.ΔT)  20 . 80 = -(100.1.(0-Tf))  ==> 1600 =100Tf   
                  ==> Tf = 16°C