Física

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Assunto: Leis da Termodinâmica

QUEST�� 1 (UFCG PB) Encontrou-se um projeto muito antigo de uma máquina térmica. Segundo suas especificações, após a “tradução” para a linguagem contemporânea da Física, a energia fornecida à máquina, por calor, era de 7,0 kJ vinda de uma fonte a 400K e a energia rejeitada para uma fonte fria a 300K era de 4,2 kJ.

Esta máquina pode ser construída? JUSTIFIQUE sua resposta.

QUEST�� 2 (UF�A �G) O esquema simplificado ao lado representa um motor térmico. Considere o

calor absorvido do reservatório quente joules 10 4 Q 41 ×= a cada segundo e

o rendimento desse motor igual a 40% do rendimento de um motor de Carnot, operando entre os mesmos reservatórios T1 e T2. DETERMINE a potência do referido motor.

QUEST�� 3 (U�if�r CE) Uma máquina térmica, operando em ciclos, entre duas fontes a 27 ºC e 327 ºC, tem rendimento igual a 80% do rendimento que teria se estivesse operando segundo o ciclo de Carnot. Essa máquina retira 5,0 x 103 cal da fonte quente em cada ciclo e realiza 10 ciclos por segundo. DETERMINE a potência útil que a máquina fornece, em kW.

QUEST�� 4 (UE� PR�2015) ANALISE o gráfico ao lado, que representa uma transformação cíclica ABCDA de 1 mol de gás ideal. a) CALCULE o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo

ABCDA.

b) CALCULE o maior e o menor valor da temperatura absoluta

do gás no ciclo (considere Kmol

J8R = ).

JUSTIFIQUE sua resposta apresentando todos os cálculos realizados.

Colégio Santa Dorotéia Área de Ciências da Natureza Disciplina: Física Ano: 2º – Ensino Médio

Professor: Marcelo Caldas Chaves Aluno(a): ________________________________________________ Nº: _____ Turma: _____

Atividades para

Estudos Autônomos

Data: 7 / 8 / 2018

Física

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QUEST�� 5 (UECE�2015 – ��dificada) O biodiesel é um combustível biodegradável que pode ser produzido a partir de gorduras animais ou óleos vegetais. Esse combustível substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel automotivos. Considere que a queima de 1,0g de biodiesel libera x Joules de energia e o rendimento do motor é de 15%. Qual o trabalho mecânico realizado pelo motor, em Joules, resultante da queima de 10g desse combustível?

QUEST�� 6 (U�iCESU�AR SP�2015) Um gás perfeito, submetido a uma pressão de 35 N/m2, apresenta um volume inicial de 10m3. Em uma transformação isobárica, esse gás sofreu uma variação em sua energia interna de 750J após receber 2 500J de energia térmica de uma fonte de calor. Encerrada a transformação, CALCULE o volume final do gás, em m3.

QUEST�� 7 (U�i&��tes �G�2015) Num processo isocórico, três moles de gás ideal recebem 7,5×103

J de calor ao variar sua temperatura de 300K para 500K. Num processo isobárico, essa mesma amostra de gás recebe 12,5×103

J de calor para sofrer a mesma variação de temperatura. CALCULE o trabalho feito pelo gás, em um processo isobárico.

QUEST�� 8 (Fa&erp SP)

O conceito de energia é de fundamental importância na física do corpo humano. Todas as suas

atividades, incluindo o pensamento, envolvem trocas de energia. Mesmo em repouso, o corpo

humano continua gastando energia, com uma potência da ordem de 102 W, na manutenção do

funcionamento de seus órgãos, tecidos e células. Cerca de 25% dessa energia é usada pelo

esqueleto e pelo coração, 20% pelo cérebro, 10% pelos rins e 27% pelo fígado e pelo baço.

Emico Okuno et al. Física para ciências biológicas e biomédicas. (Adaptado).

De acordo com os dados do texto, durante o repouso, CALCULE a quantidade de energia, em joules, utilizada pelo cérebro em um período de 8,0 horas.

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QUEST�� 9 (IFG��2015) As máquinas térmicas e as máquinas frigoríficas funcionam ciclicamente obedecendo aos princípios da termodinâmica. Sobre essas máquinas, foram feitas algumas afirmativas. ANALISE-as, colocando Verdadeiro (V) ou Falso(F): ( ) o rendimento de uma máquina térmica idealizada que funciona em acordo com o ciclo de Carnot

depende exclusivamente das temperaturas das fontes “quente” e “fria”.

( ) uma máquina frigorífica essencialmente converte calor em trabalho.

( ) uma máquina térmica pode converter integralmente calor em trabalho.

( ) quanto maior a diferença de temperatura entre a fonte “quente” e a fonte “fria” de uma máquina a vapor idealizada que funcione em acordo com o ciclo de Carnot, maior será seu rendimento.

QUEST�� 10 (PUC G�)

PREFÁCIO Quem fez esta manhã, quem penetrou À noite os labirintos do tesouro, Quem fez esta manhã predestinou Seus temas a paráfrases do touro, As traduções do cisne: fê-la para Abandonar-se a mitos essenciais, Desflorada por ímpetos de rara Metamorfose alada, onde jamais Se exaure o deus que muda, que transvive. Quem fez esta manhã fê-la por ser Um raio a fecundá-la, não por lívida Ausência sem pecado e fê-la ter Em si princípio e fim: ter entre aurora E meio-dia um homem e sua hora.

(FAUSTINO, Mário. O homem e sua hora.

São Paulo: Companhia das Letras, 2009, p. 61.)

No verso final, o texto faz referência ao meio-dia. Meio-dia é a hora da maior incidência da luz solar sobre uma área da superfície terrestre. Na utilização da energia solar, a luz incide sobre um painel aquecedor de água, composto por placa plana escura coberta com vidro envolvendo as tubulações. O calor recebido da radiação solar é então transferido gradualmente para as tubulações, aquecendo, então, a água, que, por convecção, fica armazenada em um reservatório termicamente isolado. Em um determinado local, com “sol a pino” (incidência perfeitamente vertical na superfície da Terra), a radiação solar tem uma potência por unidade de área igual a 600W/m2. Suponha que em uma determinada residência o painel esteja instalado horizontalmente sobre uma laje e que 40% da potência que incide no painel é transferida para a água. Considerando-se que a placa tem dimensões de 1,20m × 1,00m, DETERMINE a energia total transferida após 20 minutos de exposição.

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GABARIT�

QUESTÃO 2

QUESTÃO 1

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QUESTÃO 3

QUESTÃO 4

QUESTÃO 5

QUESTÃO 6

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QUESTÃO 7

QUESTÃO 9

QUESTÃO 10

QUESTÃO 8