2ª Lei da Termodinâmica

1) (UEL-PR) O processo cíclico na máquina de carnot, que é uma máquina térmica teórica de rendimento máximo, é constituído de duas transformações:

a) isotérmicas e duas adiabáticas;
b) isotérmicas e duas isobáricas;
c) isotérmicas e duas isométricas;
d) isobáricas e duas adiabáticas;
e) isobáricas e duas isométricas.

2) (UFBA) Com base nos conhecimentos sobre a termodinâmica, é correto afirmar:

01. Quando um gás ideal é comprimido rapidamente, a energia interna do gás aumenta.
02. O ciclo de Carnot é composto de transformações isométricas e isobáricas.
04. O rendimento de uma máquina térmica depende exclusivamente da temperatura da fonte quente.
08. No refrigerador, o gás refrigerante remove calor da fonte fria, evaporando-se e transfere calor à fonte quente, condensando-se.
16. Admitindo-se o universo como sistema físico isolado, a entropia do universo sempre aumenta.

3) (UFRGS) Durante o ciclo termodinâmico, uma máquina térmica realiza o trabalho τ, que é igual a Q1- Q2, onde q1 é o calor extraído de uma fonte quente e Q2 é o calor descarregado no ambiente. O rendimento dessa máquina térmica é dado por:

a) (Q1-Q2)/Q1
b) (Q1-Q2)/Q2
c) Q1/(Q1-Q2)
d) Q2/(Q1-Q2)
e) (Q1+Q2)/Q2

4) (UNIMAR-SP) No diagrama abaixo, temos gás ideal passando por uma transformação cíclica de trabalho, característica de uma máquina térmica. Considerando a temperatura do ponto X de 100 K, a temperatura no ponto Z é:

a) 450 K
b) 200 K
c) 300 K
d) 150 K
e) 250 K

5) (FATEC-SP) No ciclo de Carnot, representado no diagrama PV, abaixo, é correto afirmar que entre os estados:

a) 1 e 2 o gás expande-se adiabáticamente;
b) 2  e 3 o gás expande-se adiabáticamente;
c) 3 e 4 o gás é comprimido adiabáticamente;
d) 4 e 1 o gás é comprimido isotermicamente;
e) 1 e 2 o gás é comprimido isotermicamente.

6) (CESGRANRIO-RJ) São quatro as etapas do ciclo de funcionamento de uma máquina térmica:

1ª etapa (A → B): expansão isobárica
2ª etapa (B → C): expansão isotérmica
3ª etapa (C → D): contração isobárica
4ª etapa (D → A): compressão isométrica

Assinale o diagrama P x V correspondente a este ciclo.

7) (UEL-PR) Considere as afirmações abaixo:

I. Uma máquina térmica operando entre duas fontes a 27 °C e a 327 °C terá rendimento máximo de 50 %
II. O calor é uma forma de energia "em trânsito" que flui espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura.
III. Se dois corpos estiverem em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estarão em equilíbrio térmico entre si.

Pode-se afirmar que:

a) apenas III é correta;
b) apenas I e II são corretas;
c) apenas I e III são corretas;
d) apenas II e III são corretas;
e) I, II e III são corretas.

8) (PUC-RS) Um gás realiza uma transformação cíclica de acordo com o seguinte gráfico:

Se o gás recebe 4000 J de calor ao realizar o ciclo, a variação de energia térmica interna e o rendimento do ciclo são, respectivamente:

a) 0 e 30%
b) 3400 J e 30%
c) 3400 J e 15%
d) 0 e 15%
e) nda

9) (UFU-MG) As relações entre calor, energia interna e trabalho são relacionados, em física, pela 1ª e 2ª leis da termodinâmica. Assina-le a alternativa falsa, quando analisada sob os aspectos destas duas leis:

a) A 1ª lei da termodinâmica é uma lei de conservação de energia.
b) Se um gás recebe 50000 calorias e realiza um trabalho equivalente a 70000 calorias, sua temperatura diminui.
c) As máquinas térmica, operando em ciclos, transformam em trabalho todo o calor fornecido a elas.
d) Nas transformações isotérmica, isocórica e adiabática, têm-se, simultaneamente, que Q = τ, ΔU = ΔQ e ΔU = - τ, onde ΔQ é o calor trocado com o ambiente, τ é o trabalho realizado no processo termodinâmico e ΔU, a variação da energia interna.
e) Se um sistema pudesse atingir o zero absoluto (zero Kelvin), sería possível uma máquina térmica ter rendimento 100%.

10) (PUC-SP) O rendimento de uma máquina térmica é uma relação entre a energia transformada em trabalho e a energia absorvida da fonte quente.

Q1 = Calor retirado da fonte quente
Q2 = calor rejeitado para a fonte fria
T = trabalho realizado

Uma máquina térmica teórica retira 1000 J da fonte quente e rejeita 650 J para a fonte fria. O rendimento dessa máquina, em %, é:

a) 15
b) 65
c) 54
d) 40
e) 35

11) (PUCCampinas-SP) Um refrigerador de uso doméstico é uma máquina térmica invertida: o claor é retirado do congelador à temperatura de -23 °C, enquanto a temperatura do ambiente em que ele se encontra é de 27 °C. O coeficiente de desempenho (T1/T2-T1) do refrigerador de Carnot, operando em ciclos entre essas temperaturas, é:

a) 0,20
b) 0,80
c) 2,0
d) 4,0
e) 5,0

12) (UEPG-PR) Um motor térmico opera entre uma fonte quente à temperatura T2 = 300 K. Em certo intervao de tempo, o motor realiza um número inteiro de ciclos (de Carnot), durante os quais ele recebe da fonte quente o calor de Q1 = 400 J. Nesse mesmo intervalo de tempo:

01. o motor cede 240 J à fonte fria;
02. o rendimento térmico do motor é 50%;
04. o motor realiza um trabalho de 400 J;
08. o motor realiza um trabalho de 160 J;
16. para o motor obter um rendimento 25% maior do que o obtido, a temperatura dafonte quente deverá ser igual a T1 = 600 K.

13) (PUC-SP) O diagrama abaixo representa uma transformação cíclica de um gás perfeito. Uma máquina térmica opera segundo este ciclo à taxa de 5 ciclos por segundo.

A potência dest máquina será igual a:

a) 3 x 10⁶ W
b) 2 x 10⁶ W
c) 5 x 10⁶ W
d) 1 x 10⁶ W
e) 6 x 10⁶ W

14) (UFMA) Uma máquina de Carnot, A, opera entre dois reservatórios a 300°C e 400°C e uma outra, B, opera entre 300 K e 400 K. Em relação ao rendimento das duas máquinas, podemos afirmar que:

a) o rendimento de A é menor do que o de B;
b) o rendimento de A é maior do que o de B;
c) o rendimento de A é igual ao do B e é de 25%;
d) com os dados fornecidos, não é possível calcular os rendimentos;
e) toda máquina de Carnot tem rendimento de 100%

15) (UNICAMP-SP) Uma máquina térmica industrial utiliza um gás ideal, cujo ciclo de trabalho é mostrado na figura abaixo. A temperatura no ponto A é 400 K.

Utilizando 1 atm =   10⁵ N/m², responda aos itens a e b:

a) Qual é a temperatura no ponto C?
b) Calcule a quantidade de caloar trocada pelo gás com o ambiente durante um ciclo.

16) (PUCCampinas-SP) O esquema abaixo representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. os valores de T1 e Q2 não foram indicados, mas deverão ser calculados durante a solução desta questão.

Considerando os dados indicados no esquema, se essa máuina operasse segundo um Ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quente, seria Kelvins, igual a:

a) 375
b) 400
c) 525
d) 1200
e) 1500

17) (PUCCampinas-SP) A turbina de uma avião tem rendimento de 80% do rendimento de uma máquina ideal de Carnot operando às mesmas temperaturas. Em vôo de cruzeiro, a turbina retira calor da fonte quente a 127 °C e ejta gases para a atmosfera que está a -33 °C. O rendimento dessa turbina é de:

a) 80%
b) 64%
c) 50%
d) 40%
e) 32%


















































Gabarito:

1) a
2) 25 (01, 08, 16)
3) a
4) c
5) b
6) a
7) e
8) d
9) c
10) e
11) e
12) 25 (01, 08, 16)
13) a
14) a
15) a) 1200 K
b) 5 x 10⁴ J
16) a
17) e

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1ª Lei da Termodinâmica

1) (UI-MG) Um sistema é constituído por um gás ideal no interior de um recipiente. O sistema sofre uma transformação na qual a variação de sua energia interna é igual à quantidade de calor que ele recebeu. Nesse caso, pode-se afirmar que a transformação sofrida pelo gás foi:

a) isotérmica;
b) isobárica;
c) isovolumétrica;
d) adiabática;
e) geral.

2) (UEL-PR) Numa expansão isotérmica de um gás perfeito, seu volume aumenta, sua:

a) temperatura aumenta e sua pressão diminui;
b) temperatura não varia e sua pressão aumenta;
c) temperatura diminui e sua pressão aumenta;
d) energia interna aumenta e sua pressão aumenta;
e) energia interna não varia e sua pressão diminui.

3) (USF-SP) Se uma massa gasosa, ao ser aquecida, mantém o seu volume constante, durante o aquecimento, o gás:

a) tem uma energia cinética das moléculas diminuída;
b) sofre diminuição da pressão;
c) apresenta redução da energia interna;
d) sofre aumento da pressão;
e) mantém constante a energia interna e a pressão.

4) (PUC-RS) Examine as proposições abaixo:

I - Numa transformação isotérmica há troca de calor com o meio.
II - A energia interna de um gás varia quando ocorre expansão adiabática.
III - Dois corpos são colocados em contato quando estão a diferentes temperaturas; ao atingirem o equilíbrio térmico, obrigatoriamente terão sofrido a mesma variação de temperatura

É(são) correta(s):

a) I e II
b) somente a II
c) somente a I
d) todas
e) nda

5) (UFRGS) Um gás ideal sofre um processo em suas etapas, conforme ilustra o diagrama pV abaixo. na etapa A ele aumenta seu volume em uma expansão isotérmica, ao passo que na etapa B ele é aquecido a volume constante.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas na afirmação seguinte:
Na etapa A a energia interna do gás_________, ao passo que na etapa B a energia interna do gás________.

a) aumenta; permanece constante
b) permanece constante; diminui
c) permanece constante; aumenta
d) diminui; aumenta
e) aumenta; diminui

6) (PUC-RS) Para uma determinada massa de gás ideal, que sofre uma transformação isotérmica quase estática, pode-se afirmar que não há:

a) variação de pressão;
b) troca de calor;
c) variação de energia interna;
d) realização de trabalho;
e) nda

7) (UEPG-PR) Uma garrafa vazia e fechada é exposta à radiação solar e, consequentemente, o ar nela contido se aquece. Com respeito à energia interna do ar contido na garrafa, é correto afirmar que ela:

a) é constante, uma vez que o ar não pode expandir-se;
b) é igual à quantidade de energia fornecida pela radiação solar;
c) varia em quantidade igual à da energia absorvida da radiação solar;
d) varia em quantidade maior que a da energia fornecida pela radiação solar;
e) varia em quantidade igual à variação da temperatura do meio ambiente.

8) (UEPG-PR) Considere um gás ideal, contido em um recipiente, que troca uma quantidade de calor igual a 150 cal com o meio externo. Em relação ao trabalho realizado, assinale o que for correto:

01 - No caso de expansão isotérmica, o trabalho realizado pelo gás é de 150 cal.
02 - No caso de compressão isotérmica, o trabalho realizado sobre o gás é de -150 cal.
04 - No caso de aquecimento isométrico, o trabalho realizado pelo gás é nulo.
08 - No caso de compressão isotérmica, o sistema (gás) recebe um trabalho de 150 cal.
16 - No caso de expansão isotérmica, o trabalho realizado pelo gás é de -150 cal.

9) (UEM-PR) tendo por base a 1ª Lei da Termodinâmica e as transformações abaixo relacionadas, assinale a(s) alternativa(s) em que a energia do sistema aumenta:

01 - Um sistema recebe trabalho sem fornecer calor.
02 - Um sistema recebe calor sem fornecer trabalho.
04 - Um sistema recebe calor e trabalho ao mesmo tempo.
08 - Um sistema fornece trabalho sem receber calor.
16 - Um sistema fornece calor sem receber trabalho.

10) (UFPR) Considere um sistema submetido ao ciclo termodinâmico  descrito na figura abaixo, onde v representa o seu volume e p, a sua pressão.

É correto afirmar:

01 - O trabalho realizado pelo sistema durante o ciclo é igual a 15 J
02 - O trabalho realizado pelo sistema no trecho bc do ciclo é igual a 15 J
04 - Se, no trecho bc do ciclo, fornecermos ao sistema 48 J de calor, a variação da sua energia interna será de 24 J
08 - No trecho ab do ciclo, a variação da energia interna do sistema é igual ao calor a ele fornecido.
16 - No trecho da do ciclo, o trabalho realizado pelo sistema é nulo
32 - Os trechos bc e da do ciclo representam transformações isob´ricas, enquanto os trechos ab e cd representam transformações isovolumétricas.

11) (UFSC) Um gás sofre uma compressão adiabática. Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s):

01 - A energia interna do gás aumenta.
02 - O gás cede calor ao meio exterior
04 - A pressão exercida sobre o gás permanece constante
08 - Realiza-se trabalho sobre o gás
16 - A temperatura do gás aumenta
32 - O volume do gás diminui.

12) (UNIRIO-RJ)

Um gás, inicialmente a 0°C, sofre transformação A → B → C representada no diagrama p x V da figura acima. Sabendo-se que a transformação gasosa entre os estados A e B é isotérmica e entre B e C é isométrica, determine:

a) a variação da energia interna na transformação isotérmica;
b) a pressão do gás, em atm, quando ele se encontra no estado C, considerando que nesse estado, o gás está à temperatura de 273°C.

13) (UNOPAR-PR) No processo isobárico de um gás ideal representado na transformação a seguir, o trabalho realizado ________ gás que provoca sua ___________ é, em módulo, equivalente a __________ J.

As lacunas acima são melhor completadas por:

a) pelo; expansão; 600
b) sobre o; expansão; 600
c) pelo; contração; 600
d) sobre o; contração; 800
e) pelo; expansão; 800

Para responder às questões de números 14 e 15, considere as informações e o gráfico abaixo:

Certa quantidade de gás perfeito sofre uma transformação cíclica, passando pelos estados 1, 2, 3, 4, 5 e 1, conforme está indicado no diagrama pV.

14) (UEL-PR) O trabalho realizado pelo gás nessa transformação cíclica, medido em atm. L, é um valor mais próximo de:

a) 50
b) 40
c) 30
d) 20
e) 10

15) (UEL-PR) Entre os estados 1, 2, 3, 4 e 5, pertencem à mesma isoterma somente os estados:

a) 4 e 5
b) 3 e 4
c) 1 e 5
d) 1 e 4
e) 1 e 3

16) (VUNESP-SP) A figura I representa um gás perfeito, de volume V0, contido num cilindro, fechado por um êmbolo de peso P, que pode se mover livremente. Colocam-se gradativamente grãos de areia sobre o êmbolo, que desce até o gás ocupar o volume V0/3, como mostra a figura II:

Admite-se que o processo é quase estático, ou seja, suficientemente lento para que o sistema se mantenha em equilíbrio térmico com o ambiente, que por sua vez se mantém à temperatura constante. Pode-se afirmar que o peso total dos grãos de areia colocados sobre o êmbolo é igual a:

a) 3P
b) 2P
c) P
d) P/2
e) P/3

17) (PUC-MG) Uma amostra de gás ideal sofre as transformações mostradas no diagrama pressão x volume, ilustrado abaixo. Sabe-se que a linha AC é uma isoterma.

Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando a opção correta:

a) Na transformação A → B, a temperatura da amostra aumenta.
b) O trabalho feito pelo gás no ciclo A  → B  → C  → A é positivo
c) O trabalho realizado pelo gás na etapa A  → B foi de 9 J.
d) No decorrer da transformação C  → A, quando a pressão for de 3 N/m², o volume será de 4,5 m³.
e) A energia interna da amostra diminui durante a transformação A  → B.

18) (PUC-MG) Uma amostra de gás ideal sofre as transformações mostradas no diagrama pressão x volume, ilustrado abaixo. Observe-o bem e analise as afirmativas abaixo, apontando a opção correta:

a) A transformação AB é isobárica e a transformação BC, isométrica.
b) O trabalho feito pelo gás no ciclo ABCA é positivo.
c) Na etapa AB, o gás sofreu compressão e, na etapa BC, sofreu expansão.
d) O trabalho realizado sobre o gás na etapa CA foi de 8 J.
e) A transformação CA é isotérmica.  

















































Gabarito:

1) c
2) e
3) d
4) a
5) c
6) c
7) c
8) 13 (01, 04, 08)
9) 07 (01, 02, 04)
10) 45 (01, 04, 08, 32)
11) 57 (01, 08, 16, 32)
12) a) 0
b) 2 atm
13) a
14) e
15) d
16) b
17) e
18) d  

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Trabalho e 1ª Lei da Termodinâmica

1) (VUNESP-SP) A 1ª Lei da Termodinâmica diz respeito à:

a) dilatação térmica;
b) conservação da massa;
c) conservação da quantidade de movimento;
d) conservação de energia;
e) irreversibilidade do tempo.

2) (UEPG-PR) Quanto à 1ª Lei da Termodinâmica, é correto afirmar:

a) Essa lei estabelece a impossibilidade de transformar trabalho em calor.
b) Essa lei não estabelece nenhuma relação com a diferença de temperatura.
c) Trata-se  de uma lei de conservação de energia.
d) Segundo essa lei, a quantidade de calor recebido por um corpo é diretamente proporcional à temperatura que ele recebe.
e) Segundo essa lei, a energia interna de um sistema diminui quando ele recebe calor externo.

3) (UNOPAR-PR) A um sistema gasoso ideal com energia interna ΔU, como representado na figura, é fornecida uma quantidade de calor Q e observada a realização de um trabalho τ no processo termodinâmico.

A expressão que relaciona a variação da energia interna ΔU com o calor absorvido e o trabalho realizado, conforme a 1ª Lei da Termodinâmica, é:

4) (FATEC-SP) Uma fonte cede 100 J de calor a um sistema, ao mesmo tempo que ele realiza um trabalho de 20 J. Durante esse processo, não ocorrem outras trocas de energia com o meio exterior. A variação da energia interna do sistema, medida em J, é igual a:

a) zero
b) 20
c) 80
d) 100
e) 120

5) (UFPB) Se um sistema sofre uma transformação na qual recebe 20 kcal de calor, qual a variação de sua energia interna, em kcal?

a) 10
b) -10
c) 20
d) 30
e) -30

6) (UNIUBE-MG) Um gás está submetido a uma pressão constante dentro de um recipiente de volume variável. Provocando-se uma expansão isobárica desse gás, o seu volume varia, como mostra a figura. Ao passar do estado X para o estado Y, o gás realiza um trabalho que, em J, é igual a:

a) 1,6
b) 1,4
c) 1,2
d) 1,0
e) 0,8

7) (UFRN) Um sistema termodinâmico realiza um trabalho de 40 kcal quando recebe 30 kcal de calor. Nesse processo, a variação de energia interna desse sistema é de:

a) -10 kcal
b) zero
c) 10 kcal
d) 20 kcal
e) 35 kcal

8) (FGV-SP) Considere as afirmativas abaixo:

I. Quando 1 kg de água à 100 °C se transforma em vapor d'água sem alteração de temperatura e sob pressão atmosférica normal, o sistema recebe calor e realiza trabalho
II. Num dia de muito calor, deixa-se funcionar, em uma cozinha fechada, uma geladeira com porta aberta para diminuir a temperatura média da cozinha.
III. Durante a fusão e a vaporização de um substância, a energia interna aumenta.

É(são) correta(s) a(s) afirmativa(s):

a) I e II somente;
b) I e III somente;
c) II e III somente;
d) I somente;
e) I, II e III.

9) (UFBA) Um gás ideal está contido em um recipiente com pistão móvel, a uma pressão de 4,0 N/cm². Quando aquecido, o gás sofre expansão isobárica, variando o volume em 0,5 L. Determine, em J, a parcela de energia térmica convertida em energia mecânica.

10) (UFU-MG) Uma certa massa de um gás perfeito, que se acha a 27 °C em um recipiente fechado por um êmbolo móvel, é aquecida, sofrendo a transformação de estado registrada no gráfico abaixo:

a) Em quanto aumentou a temperatura do gás?
b) Qual foi o trabalho efetuado pelo gás sobre o êmbolo?

11) (ACAFE-SC) Os carros "populares" possuem motor 1.0 ou 1000, que significa a variação de volume da mistura ar/combustível no cilindro, no caso, 1000 cm³(10^-3 m³). A pressão média de operação para este motor é de 8,0 atm (8,0 . 10⁵ N/m²) a 3600 rotações por minuto. Para este motor, a potência, em KW, é:

a) 9,6
b) 24
c) 4,8
d) 2,4
e) 48

12) (FUVEST-SP) O diagrama p x V da figura refere-se a um gás ideal passando por uma transformação cíclica através de um sistema cilindro-pistão.

a) Qual o trabalho realizado pelo gás no processo AB?
b) Em que ponto do ciclo a temperatura do gás é menor?

13) (UNOPAR-PR) Em dada transformação isobárica de um gás ideal, temos que a força exercida pelo êmbolo em função do deslocamento deste é dada pelo gráfico seguir. Se o gás se encontra a uma pressão de 5 N/cm², a variação volumétrica, em cm³, sofrida por ele será de:

a) 5
b) 7
c) 10
d) 35
e) 50

14) (UNIRIO-RJ)

Um gás sofre a transformação cíclica ABCA, indicada no gráfico acima. A variação da energia interna e o trabalho realizado pelo gás valem, respectivamente:

a)ΔU = 0 J e τ = 0 J
b)ΔU = 0 J e τ = 8,0 . 10² J
c)ΔU = 0,5 . 10² J e τ = 1,5 . 10³ J
d)ΔU = 8,0 . 10² J e τ = 0 J
e) ΔU = 8,5 . 10² J e τ = 8,0 . 10² J

15) (UEM-PR) Um sistema termodinâmico pode evoluir do estado i ao estado f, através de dois caminhos diferentes, conforme ilustra o diagrama p x V. Quando o sistema evolui até f, passando por a (caminho iaf), são transferidas no sistema 150 cal de calor e ele realiza 80 cal de trabalho. Quando ele evolui até f, diretamente (caminho if), é necessário apenas a transferência de 120 cal de calor, e o trabalho realizado por ele será, em cal, igual a:

16) (UFSC) Um gás sofre uma transformação indo de um estado inicial A até um estado final B, segundo o diagrama p x V abaixo. Sabendo-se que nessa transformação o gás absorveu uma quantidade de calor Q = 20 . 10⁵ cal, calcule a variação de sua energia interna, em 10⁵ J. Considere 1 cal = 4,2 J.

17) (UERJ-RJ) Uma certa quantidade de gás oxigênio submetido a baixas pressões e altas temperaturas, de tal forma que o gás possa ser considerado ideal, sofre uma transformação A → B, conforme mostra o diagrama pressão x volume:

a) Calcule o módulo do trabalho realizado sobre o gás, nessa transformação.
b) Esboce o diagrama p x T, assinalando os estados A e B.


















































Gabarito:

1) d
2) c
3) c
4) c
5) a
6) c
7) a
8) d
9) 20 J
10) 75°C e 1,5 J
11) e
12) a) 1 J
b) ponto D
13) b
14) b
15) 50 cal
16) 94
17) a) P0V0/2

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Propagação de Calor

1) (UEPG-PR) Agasalhos e lã servem para:

a) manter o frio fora do corpo;
b) fornecer calor ao corpo;
c) reduzir a transpiração do corpo;
d) reduzir a perda de calor do corpo;
e) manter o equilíbrio térmico do corpo com o meio ambiente.

2) (FCM-RJ) Uma das extremidades de uma barra de cobre é colocada em contato com a chama de uma vela. Após certo tempo, pode-se observar que o calor se transmite por toda  a barra por:

a) irradiação;
b) convecção;
c) condução;
d) condução e convecção
e) condução e irradiação.

3) (UNI-RIO - RJ) Para que a vida continue existido em nosso planeta, necessitamos sempre do calor que emana do Sol. Sabemos que esse calor está relacionado a reações de fusão nuclear no interior desta estrela. A transferência de calor do Sol para nós ocorre através de:

a) convecção;
b) condução;
c) irradiação;
d) dilatação térmica;
e) ondas mecânicas.

4) (ULBRA-RS) Nas geladeiras, o congelador é posto sempre na parte de cima. Isto é feito para:

a) o ar quente vindo dos alimentos ficar afastado do congelador;
b) manter a parte de baixo mais fria do que nas proximidades do congelador;
c) o calor liberado pelos alimentos, subindo, ser eliminado no congelador;
d) o ar frio se deslocar mais facilmente ao congelador;
e) facilitar o acesso aos alimentos.

5) (FURG-RS) Em uma sala que permaneceu fechada por vários dias, se tocamos objetos metálicos e objetos de madeira, sentimos os objetos metálicos mais frios do que os de madeira. Isso pode ser explicado porque:

a) a temperatura dos objetos metálicos é inferior à dos móveis de madeira;;
b) os objetos metálicos contêm menos calor do que os de madeira;
c) os objetos metálicos não emitem energia na forma de radiação térmica;
d) os átomos presentes nos metais vibram menos dos que os presentes na madeira;
e) os metais são bons condutores de calor.

6) O vaso de Dewar é um recipiente praticamente adiabático, ou seja, o meio interno dificilmente troca calor com o meio externo. Substâncias colocadas no interior do vaso constituem um sistema isolado. Um exemplo prático do vaso de Dewar é a garrafa térmica. O vaso contém uma parede dupla de vidros espelhados e entre eles é feito vácuo.

a) Para que serve o vácuo formado entre as paredes duplas da garrafa térmica?
b) Por que as paredes da garrafa térmica são espelhadas?

7) (UCSal-BA) Calor é uma forma de energia que se propaga por condução, convecção e irradiação. Considere as afirmações que seguem:

I. Numa garrafa térmica, o vácuo que se faz entre as paredes serve para acelerar o processo de convecção.
II. Nos sólidos, a transmissão de energia por diferença de temperatura ocorre principalmente por condução.
III. No vácuo, a única forma de transmissão de energia é por irradiação.

Pode-se afirmar que somente:

a) I é correta;
b) II é correta;
c) III é correta;
d) I e II são corretas;
e) II e III são corretas.

8) (UFMA) O senhor Newton resolveu fazer uma geladeira em sua casa. Construiu duas caixas de madeira, tal que uma cabia dentro da outra e ainda sobrava um espaço entre as duas. Esse espaço foi preenchido com pó de serragem de madeira.

a) O resultado foi bom devido à baixa capacidade térmica da serragem.
b) O resultado foi bom porque o gelo, formado dentro da geladeira, tendo baixo calor específico, fará com que a serragem funcione como isolante térmico.
c) O resultado foi bom porque a serragem tem elevada capacidade térmica.
d) O resultado foi bom porque a serragem se compactou numa placa homogênea.
e) O resultado foi bom porque o ar preso na serragem funciona como um isolante térmico.

9) (PUC-PR) Algumas instalações industriais usam grandes fornos, os quais possuem chaminés muito altas. A função principal dessas chaminés é:

a) proporcionar maior renovação de ar na fornalha por convecção;
b) transportar o ar das grandes alturas para o interior do forno por condutividade térmica;
c) lançar os gases residuais a granes altura por irradiação;
d) irradiar o calor a grandes alturas;
e) evitar a poluição da fumaça e fuligem.

10) (ACAFE-SC) Em dias quentes as pessoas usam roupas de tecido leve enquanto, em dias frios, usam roupas de tecido grosso. É recomendável a uma pessoa, que se desloca ao ar livre, levar em consideração também a cor de sua roupa, conforme a temperatura da ocasião. Pode-se, então, afirmar que quando o dia é:

a) quente, devem-se usar roupas de cor clara porque refletem melhor a luz solar;
b) quente, devem-se usar roupas de cor escura porque refletem melhor a luz solar;
c) frio, devem-se usar roupas de cor clara porque absorvem melhor a luz solar;
d) frio, devem-se usar roupas de cor escura porque refletem melhor a luz solar;
e) frio, devem-se usar roupas de cor clara porque refletem melhor a luz solar.

11) (Mack-SP) Quando estamos numa sala onde a temperatura é 30 °C, dizemos que o ambiente está quente. Ao tocarmos na maçaneta de bronze de uma das portas, teremos a sensação quase imediata de que ela está fria; porém, ao tocarmos na porta, que é de madeira, levaremos um tempo bem maior para termos a mesma sensação. Tal fato se explica, pois o bronze é um __________ condutor de calor e a madeira, um ________ condutor. O "frio" que sentimos é a sensação da perda de calor que a mão sofre até se atingir o __________. A alternativa que preenche correta e ordenadamente as lacunas acima é:

a) bom; mau; ponto tríplice
b) mau; bom; repouso molecular
c) mau; bom; repouso molecular
d) mau; bom; equilíbrio térmico
e) bom; mau; equilíbrio térmico

12) (UNAERP-SP) Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, antes de nos deitarmos, mesmo que existam vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria e somente nos aquecemos depois de estarmos sob os cobertores há algum tempo. Isso se explica porque:

a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso corpo, sim;
b) o cobertor de lã só produzo calor quando está em contato com nosso corpo;
c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico;
d) até que nos deitemos, existe muito frio na cama, o qual será absorvido pelo nosso corpo;
e) a cama, por não ser de lã, produz muito frio e a produção de calor pelo cobertor não é suficiente para seu aquecimento sem a presença humana.

13) (UFP-RS) O gaúcho adora um churrasco bem assado. Para isso, precisa de um bom braseiro e de carne gorda.
Levando em conta o que está escrito acima, podemos afirmar:

I. O calor do braseiro chega até a carne, principalmente por________________.
II. O calor se propaga através da carne por _______________.

Marque a alternativa que completa corretamente, e na ordem apresentada, as lacunas das afirmativas acima:

a) condução; convecção
b) irradiação; convecção
c) condução; irradiação
d) irradiação; condução
e) convecção; condução

14) (UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s):

01- Um balde de isopor mantém a cerveja gelada porque impede a saída do frio.
02- A temperatura de uma escova de dentes é maior que a temperatura da água da pia; mergulhando-se a escova na água, ocorrerá uma transferência de calor da escova para a água.
04- Se tivermos a sensação de frio ao tocar um objeto com a mão, isto significa que esse objeto está a uma temperatura inferior à nossa.
08- Um copo de refrigerante gelado, pousado sobre uma mesa, num típico dia de verão, recebe calor do meio ambiente até ser atingido o equilíbrio térmico.
16- O agasalho, que usamos em dias frios para nos mantermos aquecidos, é um bom condutor de calor.
32- Os esquimós, para se protegerem do frio intenso, constroem abrigos de gelo porque o gelo é um isolante térmico.

15) (UFP-RS) Uma pessoa, ao comprar uma geladeira e ler as instruções de uso, encontrou as seguintes recomendações:

1°- Degelar semanalmente o refrigerador, de modo a evitar o acúmulo de gelo no congelador.
2°- Não forrar as prateleiras com chapas de papelão ou outro material.
3°- Não colocar roupas para secar atrás da geladeira.

Analise, fisicamente, cada uma das recomendações, dizendo se os fabricantes têm ou não razão.

16) (UNIOESTE-PR) Em uma instalação de aquecimento solar residencial, a energia solar passa ao coletor e aquece a água nos tubos. Para uma instalação deste tipo, cuja eficiência total é de 40%, calcule o tempo necessário, em horas, para que seja coletada a energia necessária para atender às necessidades de uma família que consome 10 kWh por dia de energia, a qual deverá ser provida exclusivamente pela instalação de aquecimento solar. A instalação conta comum área de coleta de 10 m² e a taxa de incidência do Sol, no local, vale 500 W/m².

17) (MACK-SP) Numa industria textil, desenvolveu-se uma pesquisa com o objetivo de produzir um novo tecido com boas condições de isolamento para a condução térmica. Obteve-se, assim, um material adequado para a produção de cobertores de pequena espessura (uniforme). Ao se establecer, em regime estacionário  uma diferença de temperatura de 40°C entre as faces opostas do cobertor, o fluxo de calor por condução é 40 cal/s para cada metro quadrado de área. Sendo K = 0,00010 cal/s.cm.°C o coeficiente de condutividade térmica desse novo material e a massa correspondente a 1 m² igual a 0,5 kg, sua densidade é:

a) 5,0 . 10⁶ g/cm³
b) 5,0 . 10² g/cm³
c) 5,0 g/cm³
d) 5,0 . 10^-1 g/cm³
e) 5,0 . 10^-2 g/cm³


18) (MACK-SP) A figura I mostra uma barra metálica de secção transversal quadrada. Supondo que 10 cal fluam em regime estacionário através da barra, de um extremo para outro, em 2 minutos. Em seguida, a barra é cortada ao meio no sentido transversal e os dois pedaços são soldados, como representa a figura II. O tempo necessário para que 10 cal fluam entre os extremos da barra assim formada é de:

a) 4 min;
b) 3 min;
c) 2 min;
d) 1 min;
e) 0,5 min.






































Gabarito:

1) d
2) c
3) c
4) c
5) e
6) a) impedir a condução e a convecção
b) impedir a irradiação
7) e
8) e
9) a
10) a
11) e
12) c
13) d
14) 46 (02,04,08,32)
15) sim, sim, sim
16) 5 h
17) e
18) e

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Vaporização

1) (PUC-PR) A panela de pressão utilizada em nossas casas cozinha mais rapidamente os alimentos. Por quê? Marque a resposta correta:

a) Os alimentos são cozidos a uma temperatura mais elevada que nas panelas comuns.
b) Aumentando a pressão, a água penetra melhor nos alimentos; em consequência, cozinha melhor.
c) Aumentando a pressão, diminui o volume dos alimentos; em consequência, cozinha melhor.
d) A panela de pressão não altera o tempo de cozimento.
e) nenhuma é correta.

2) (UFPB) Com relação ao nível do mar, a grandes altitudes a água se evapora a:

a) temperaturas mais altas, porque a pressão atmosférica é maior;
b) temperaturas mais baixas, porque seu calor específico é menor;
c) temperaturas mais baixas, porque a pressão atmosférica é menor;
d) temperaturas mais altas, porque seu calor específico é maior;
e) temperaturas mais baixas, porque a pressão atmosférica é maior.

3) (UFU-MG) À medida que subimos a altitudes maiores, a temperatura de ebulição da água diminui, isto é,          torna-se possível "ferve-la" a temperaturas gradativamente mais baixas. Isto ocorre porque, aumentando-se a altitude:

a) existe menos água na atmosfera;
b) a temperatura atmosférica diminui;
c) a temperatura de fusão da água diminui na mesma proporção;
d) o calor específico da água diminui;
e) a pressão atmosférica diminui.

4) (UFPI) Uma roupa úmida estendida em local ventilado seca mais rápido do que estendida em local de pouca ventilação. Tal fato decorre em consequência:

a) da ação enxugadora do vento;
b)  da mudança da pressão atmosférica promovida pelo vento;
c) da maior pressão de vapor d'água no ambiente promovida pela ação do vento;
d) da menor pressão de vapor d'água no ambiente, devido à ação renovadora ou de rarefação do ar, promovida pelo vento;
e) da redução da temperatura no ambiente promovida pelo vento.

5) (CESGRANRIO-RJ) A sensação de frio que experimentamos quando, num dia ensolarado, saímos da água do mar se deve fundamentalmente:

a) à evaporação da água residual que fica sobre a nossa pele após banharmos;
b) ao fato de a temperatura da água do mar ser algo menor do que a temperatura ambiente;
c) ao elevado calor específico da água;
d) à perda do isolamento térmico antes proporcionado pela água quando nela ainda estávamos imersos;
e) à filtragem do calor dos raios solares pela água que ainda molha a nossa pele após sairmos da água.

6) (PUC-RS) Quando se passa álcool na pele, sente-se que ela esfria naquele local. Isso se deve ao fato de o álcool:

a) ser normalmente mais frio do que a pele;
b) ser normalmente mais frio do que o ar;
c) absorver calor da pele para evaporar-se;
d) ser um isolante térmico;
e) ter baixa densidade.

7) (UNICENP-PR) Infelizmente um copo cheio de água foi derramado no chão da cozinha de sua casa. Para completar você não dispõe de um pano para secar o chão. Seus amigos Pedro, Roberto, Osvaldo e Júnior, lembrando de suas aulas de física, começam a dar opiniões para facilitar a secagem da água.

Pedro diz: Pegue um rodinho e junte a água, o máximo possível, pois, diminuindo a superfície do líquido, a evaporação será mais rápida.

Roberto diz: Pedro está errado, Pegue o rodinho e espalhe a água, pois, aumentando a superfície, a evaporação será mais rápida.

Osvaldo diz: Para diminuir o tempo de evaporação, é aconselhável abrir as janelas para que haja um fluxo de ar.

Júnior diz: Ainda bem que caiu um copo de água. Se fosse um copo de éter, o tempo de evaporação seria absurdamente maior.

Estão certos:

a) Pedro e Osvaldo;
b) Pedro e Júnior;
c) Roberto e Júnior;
d) Roberto e Osvaldo;
e) Osvaldo e Júnior.

8) (SUPAR-SC) Para acelerar seu trabalho, as cozinheiras costumam utilizar panelas de pressão, sempre que possível, para cozinhar os alimentos. isto acontece porque:

a) há um aumento da temperatura de ebulição interna;
b) não ocorre formação de vapor, evitando perdas;
c) há um isolamento térmico eficiente neste tipo de panela;
d) a pressão interna se iguala à pressão externa;
e) a ebulição ocorre a menores temperaturas, acelerando o processo.

Enunciado para as questões 9 e 10.

A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre um qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do seu orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo:

9) (ENEM) A rapidez para o cozimento e alimentos é a vantagem do uso de panela de pressão, e isto se deve:

a) à pressão no interior, que é igual à pressão externa;
b) à temperatura e seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local;
c) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela;
d) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula;
e) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.

10) (ENEM) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma que simplesmente se mantenha a fervura, o tempo de cozimento:

a) será maior, porque a panela "esfria";
b) será menor, pois diminui a perda de água;
c) será maior, pois a pressão diminui;
d) será maior, pois a evaporação diminui;
e) não será alterado, pois a temperatura não varia.

11) (UFPR) Nesta questão, cada alternativa apresenta uma situação física e a respectiva justificativa. Considere correta as alternativas em que o enunciado da justificativa é verdadeiro:

01 - Ao encher o pneu de uma bicicleta ocorre aquecimento do ar na bomba porque uma compressão rápida de um gás pode ser considerada um processo adiabático, no qual há aumento da temperatura.
02 - O café em banho-maria não ferve porque a temperatura de ebulição do café é menor do que da água.
04 - Na panela de pressão, os alimentos cozinham mais rapidamente porque, com o aumento da pressão, o ponto de ebulição da água fica mais baixo..
08 - Quando se abre a porta de uma geladeira, o ar quente entra porque ele tem maior densidade que o ar frio dentro dela.
16 - Pode-se degelar mais rapidamente um congelador aberto colocando-se um ventilador ligado e direcionado para ele, porque a circulação do ar favorece a transferência de calor.
32 - Assim que a água ferve, pode-se diminuir o fogo para continuar cozinhando alimentos porque a temperatura da água permanecerá constante enquanto ela estiver fervendo.

12) (CEFET-PR) Com uma seringa, como representada na figura a seguir, são coletados 20 cm³ de água que se encontram a 80 °C. Em seguida, o bico da seringa é tampado e o êmbolo é puxado para cima, sem que ele seja retirado. Nesse momento, observa-se que a água passa a "borbulhar". Esse fenômeno ocorre porque:

a) o hidrogênio separa-se do oxigênio, que se desprende;
b) o ar que estava misturado com a água desprende-se;
c) a água sofre o processo de sublimação;
d) a água sofre o processo de fusão;
e) a água entra em ebulição.

13) (PUC-RS) A tabela abaixo mostra algumas cidades com suas respectivas altitudes:

Nas condições ambientais, a menor temperatura de ebulição da água e a maior pressão atmosférica serão encontradas, respectivamente, nas cidades:

a) C e D
b) A e D
c) B e C
d) C e A
e) D e A

14) (UFSC) Assinale a(s) Proposição(ões) correta(s):

01 - A água é usada para refrigerar os motores de automóveis, porque o seu calor específico é maior do que o das outras substâncias.
02 - A transpiração é um mecanismo de controle de temperatura, pois a evaporação do suor consome energia do corpo humano.
04 - Devido à proximidade de grandes massas de água, em Florianópolis, as variações de temperatura entre o dia e anoite são pequenas ou bem menores do que em um deserto.
08 - Em um deserto a temperatura é muito elevada durante o dia e sofre uma grande redução durante a noite, porque a arei tem um calor específico muito elevado.
16 - Quando uma certa massa de água é aquecida de zero grau a 4 graus Celsius, o seu volume aumenta e a sua densidade diminui.
32 - Em um mesmo local, a água numa panela ferve a uma temperatura maior, se ela estiver destampada.

15) (PUC-MG) A água entra em ebulição à temperatura de 100 °C, quando submetida a uma pressão de 1 atm. Um antigo livro de Física diz que "é possível que a água entre em ebulição à temperatura ambiente". Sobre esse enunciado, podemos seguramente afirmar que:

a) é verdadeiro, somente se apressão sobre a água for muito menor que 1 atm;
b) é falso, não havendo possibilidade de a água entrar em ebulição à temperatura ambiente;
c) é verdadeiro, somente se a pressão sobre a água for muito maior que 1 atm;
d) é verdadeiro, somente se a temperatura ambiente for muito elevada, como ocorre em clima de deserto;
e) é verdadeiro, somente para a "água pesada", tipo de água em que cada átomo de hidrogênio é substituído pelo seu isótopo conhecido como deutério.

16) (FUVEST-SP) Quando água pura é cuidadosamente resfriada, nas condições normais de pressão, pode permanecer no estado líquido até temperaturas inferiores a 0 °C, num estado instável de "superfusão". Se o sistema é perturbado, por exemplo, por vibração, parte da água se transforma em gelo e o sistema se aquece até se estabilizar em 0 °C. O calor latente de fusão da água é L = 80 cal/g e o calor específico dela é 1 cal/g°C. Considerando-se um recipiente termicamente isolado e de capacidade térmica desprezível, contendo 1 litro de água a -5,6 °C, à pressão normal, determine:

a) a quantidade, em g, de gelo formada, quando o sistema é perturbado e atinge uma situação de equilíbrio a 0 °C;
b) a temperatura final de equilíbrio do sistema e a quantidade de gelo existente (considerando-se o sistema inicial no estado de "superfusão" a -5,6 °C), ao colocar-se, no recipiente, um bloco metálico de capacidade térmica C = 400 cal/°C, na temperatura de 91 °C.

17)(UFGO) A umidade relativa do ar foi muito citada durante este ano, uma vez que esta apresentou índices muito baixos. Em alguns lugares,  chegou apresentar índices do deserto. Baseando-se nos princípios de Termologia, pode-se afirmar que:

01 - no ar, existe uma percentagem de vapor de água, que a uma dada temperatura e pressão, tem um valor máximo, chamado de ponto de saturação. O termo umidade relativa de 20 %, portanto, significa que existem 20 moléculas de vapor d'água num volume onde, no estado de saturação, existiriam 100 moléculas de vapor d'água;;
02 - quando se coloca uma toalha úmida em um quarto, em dias secos, isto é feito porque parte desta água contida na toalha irá evaporar e aumentar a umidade relativa no quarto;
04 - a água sempre tende a apresentar temperatura mais baixa que o ambiente. isto é explicado porque, ao evaporar, algumas moléculas de água levam consigo uma energia em média maior que a energia média das outras moléculas, o que faz com que a energia molecular média do reservatório de água vá diminuindo, até estabilizar num estado de temperatura menor que a do ambiente;
08 - em cidades litorâneas (à beira mar) a umidade relativa é maior do que em cidades sem grandes reservatórios de água expostos;
16 - as queimadas, além de provocarem a morte de varias espécies de animais e vegetais, ainda agravam o problemas da umidade relativa, pois, queimando as árvores, diminui a retenção de água no solo, oque tende a tornar o clima mais seco, diminuindo as chuvas na região;
32 - o homem, ao passar por grande período de exposição ao sol, pode vir a desidratar-se, porque perde mais líquido do perderia normalmente à sombra. isto porque, para baixar a temperatura do corpo, surge o suor como processo para aumentar a transferência de calor para o meio. O processo mais importante neste caso é a perda de calor para o meio ambiente pelo processo chamado condução.

18) Num recipiente parcialmente preenchido com água e totalmente fechado, retira-se o ar no seu interior até formar o vácuo. Após a retirada do ar, verifica-se que inicia o processo de evaporação. A respeito dessa situação, é correta afirmar que:

a) A evaporação ocorre até que todo o líquido sofra vaporização.
b) A evaporação ocorre até que pressão interna do vapor seja igual à pressão máxima de vapor.
c) Não ocorre evaporação nesse processo.
d) Só é possível ocorrer evaporação se o recipiente for aquecido.
e) É possível que a pressão do vapor atinja valor superior à pressão máxima de vapor.






































Gabarito:

1) a
2) c
3) e
4) d
5) a
6) c
7) d
8) a
9) b
10) e
11) 49 (01, 16, 32)
12) e
13) b
14) 07 (01, 02, 04)
15) a
16) a) 70 g
b) 22°C e 0 g
17) 31 (01, 02, 04, 08, 16)
18) b

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Diagramas de Fase

1) (FAMECA-SP) Anexo está representado o diagrama de estado de uma substância S hipotética. Não houve preocupação de escala.

 Classifique as afirmativas:

I - As curvas Ao, AB, e AC representam respectivamente as curvas de vaporização, fusão e sublimação da referida substância.
II -O ponto A é co chamado ponto triplo da substância S.
III - A substância S considerada é daquelas que aumentam de volume com a fusão.

a) I, II e III são corretas;
b) só I e II são corretas;
c) só I e III são corretas;
d) só II e III são corretas
e) I, II e III são incorretas.

2) (UNICENP-SP) Todos sabemos que a matéria pode ser encontrada basicamente em três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Através de cessão ou retirada de calor (sob pressão constante) é possível converter um dado material de um estado de agregação para outro. As passagens dos estados:

I - sólido para líquido,
II - líquido para gasoso,
III - sólido para gasoso,

São chamadas, respectivamente, de:

a) solidificação, fusão e ebulição;
b) fusão, aglutinação e gaseificação;
c) congelamento, evaporação, e fusão;
d) fusão, vaporização e sublimação;
e) evaporação, ebulição e sublimação.

3) (UFU-MG) Uma substância pura sofre a transformação (A => B) descrita pelo diagrama (pressão x temperatura) abaixo:

A transformação ocorrida foi:

a) líquido para vapor;
b) sólido para líquido;
c) vapor para líquido;
d) sólido para vapor;
e) líquido para sólido

4) (UCPel-RS) Aumentando a pressão sobre uma mostra de gelo:

a) reduz o seu ponto de fusão;
b) não altera o seu ponto de fusão;
c) aumenta o seu ponto de fusão;
d) pode alterar o seu ponto de fusão, dependendo da forma da amostra;
e) nenhuma das proposições acima é correta.

5) (FGV-SP) A geada é um fenômeno que ocorre durante a estação fria no sul do Brasil. Esse fenômeno pode ser ilustrado no diagrama de estado da água, na transformação de:

a) I para II
b) V para IV
c) III para IV
d) I para V
e) II para III

6) (PUC-PR) Colocando-se um arame fino sobre uma barra de gelo preso a dois pesos iguais, conforme a figura, notamos que o arame atravessa a barra sem no entanto parti-la. Explicamos o fato baseado em que:

a) por ser suficientemente fino, o arame passa através do gelo sem deslocar as moléculas dele;
b) o arame parte o gelo, mas este tem a propriedade de soldar-se;
c) pela pressão do arame, o gelo derrete; deixando de existir a pressão, o gelo refaz-se;
d) o arame atua como catalisador à sua passagem;
e) não há explicação plausível para o fenômeno.

7) (UNIOESTE-PR) Uma substância indeterminada possui o diagrama de fases representado na figura abaixo, onde o ponto T, denominado ponto triplo, possui temperatura igual a 40 °C e pressão igual a 2 atm. observando o diagrama de fases dado, assinale a(s) alternativa(s) correta(s):

01 - Em temperaturas inferiores a 40 °C, podemos encontrar a substância no estado líquido somente sob pressões muito elevadas.
02 - O estado A é o estado sólido.
04 - Quando a substância passa diretamente do estado A para o estado C, diz-se que ocorreu a sublimação da substância.
08 - Sob pressão igual a 3 atm e temperatura igual a 40 °C, a substância está no estado líquido.
16 - Quando a substância possui uma temperatura entre 40 °C e 150 °C, ela pode ser liquefeita somente aumentando-se apressão.
32 - Se a substância está no estado B e a pressão é aumentada rapidamente, então teremos a substância no estado gasoso.
64 - Condensação é o nome utilizado para a passagem direta do estado C para o estado B.

8) (UFU-MG) A figura abaixo representa o diagrama de uma substância simples:

Pode-se afirmar que:

a) se a substância for comprimida isotermicamente a partir do estado 3, ela poderá sofrer solidificação;
b) uma mudança do estado 1 para o estado 2 chama-se ebulição;
c) em 2, a substância se encontra no estado sólido;
d) se a substância for expandida isotermicamente a partir do estado 1, ela poderá sofrer sublimação;
e) em 4, a substância se encontra no estado de vapor.

9) (UMC-SP) Assinale a alternativa incorreta:

a) A neblina é vapor de água que, devido à diminuição da temperatura, se condensa em minusculas gotas suspensas no ar.
b) Quando a temperatura ambiente abaixa para 0 °C, o vapor da água passa diretamente ao estado sólido pelo processo chamado condensação.
c) O "suor" que se forma sobre uma lata de bebida retirada da geladeira é devido à condensação do vapor de água contida no ar.
d) A mudança de estado de uma substância é sua passagem de um dos estados de agregação da matéria para outro.
e) Calor latente de fusão de uma substância é a quantidade de energia necessária para fundir completamente uma unidade de massa dessa substância.

10) (UFU-MG) O gráfico abaixo representa o diagrama de fase de uma nova substância, desenvolvida nos laboratórios da UFU.

Analise as afirmativas e responda de acordo com o código que se segue:

I - na região I, acima da curva DC, a substância encontra-se no estado sólido.
II - A uma temperatura menor que 10 °C, a substância está sempre no estado sólido.
III - A reta AB representa uma transformação isotérmica e o seu cruzamento com a curva tracejada representa o ponto de vaporização da substância.
IV - Qualquer ponto da curva DC, acima do ponto triplo, corresponde ao equilíbrio entre os estados líquido - sólido da substância.

a) II e III estão corretas
b) I e IV estão corretas
c) I e III estão corretas
d) III e IV estão corretas
e) I, II e III estão corretas

Esta explicação se refere aos exercícios 11 e 12.

A figura representa o diagrama de fase de uma substância simples.

11) (UFPA) Se a substância simples for expandida isotermicamente a partir do estado B, ela poderá sofrer:

a) fusão;
b) liquefação;
c) solidificação;
d) vaporização;
e) n.d.a.

12) (UFPA) Uma mudança de fase do estado A para o estado B chama-se:

a) ebulição;
b) fusão;
c) sublimação;
d) vaporização;
e) solidificação.

13) (CEFET-PR) A experiência de Tydall, ilustrada a seguir, mostra que um arame pode atravessar um bloco de gelo sem separá-lo em partes. Tal experiência comprova que:

a) o arame é um bom condutor de calor;
b) aumentando-se a pressão, todas as substâncias aumentam o seu ponto de fusão;
c) aumentando-se a pressão, todas as substâncias diminuem o seu ponto de fusão;
d) sob pressão maior, o gelo pode fundir numa temperatura de atá 4°C;
e) aumentando-se a pressão, a temperatura de fusão do gelo diminui.

14) (FUVEST-SP) O digrama esboçado abaixo mostra os estados físicos do CO2 em diferentes pressões e temperaturas. As curvas são formadas por pontos em que coexistem dois ou mais estados físicos.

Um método de produção de gelo seco (CO2 sólido) envolve:

I - compressão isotérmica do CO2 (g), inicialmente a 25 °C e 1 atm, até passar para o estado liquido;
II - rápida compressão ate 1 atm, processo no qual ocorre forte abaixamento de temperatura e aquecimento de CO2 sólido.

Em I, a pressão mínima a que o CO2 (g) deve ser submetido para começar a liquefação, a 25 °C, é y e, em II, a temperatura deve atingir x. Os valores de y e x são, respectivamente:

a) 67 atm e 0 °C
b) 73 atm e -78 °C
c) 5 atm e -57 C
d) 67 atm e -78 °C
e) 73 atm e -57 /C




























Gabarito:

1) d
2) d
3) a
4) a
5) c
6) c
7) 86 (02, 04, 16, 64)
8) d
9) b
10) b
11) d
12) b
13) e
14) d

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Mudanças de Fase

1) (UFMG) Um bloco de cobre, inicialmente sólido, é aquecido continuamente. Após um certo tempo, esse bloco se liquefaz totalmente e o cobre líquido continua a ser aquecido. Durante todo o processo, o cobre recebe a mesma quantidade de calor por unidade de tempo. Assinale a alternativa cujo gráfico melhor descreve a variação da temperatura do bloco com o tempo:

2) (UNOPAR-PR) Dada a curva de aquecimento de certa massa de gelo, pode-se afirmar que o trecho correspondente:

a) ao aquecimento da água é o A;
b) à fusão do gelo é B;
c) à condensação da água é o C;
d) ao aquecimento do vapor é o D;
e) à solidificação da água é o E.

3) (UCSal-BA) Considere as seguintes propriedades macroscópicas dos corpos:

1- volume bem definido
2- grande compressibilidade
3- forma não definida

Essas propriedades são características, respectivamente, dos estados:

a) sólido, gasoso e líquido;
b) sólido, líquido e gasoso;
c) líquido, gasoso, e sólido;
d) líquido, sólido e gasoso;
e) gasoso, líquido e sólido.

4) (FURG-RS) O gráfico a seguir mostra a curva de aquecimento de um bloco de gelo de 100 g, inicialmente á temperatura de -10 °C, em função do tempo.

Analisando o gráfico, é correto afirmar que:

a) na situação I, as moléculas de água podem se movimentar livremente dentro da estrutura cristalina;
b) na situação II, toda a energia cedida pelo aquecedor está sendo empregada para aumentar a temperatura do sistema;
c) na situação II, somente o arranjo das moléculas está sendo alterado;
d) na situação III, a energia interna do sistema permanece constante;
e) na situação III, as moléculas estão completamente separadas umas das outras, interagindo muito fracamente.

5) (FAFEOD-MG) O gráfico abaixo ilustra a variação de temperatura de um copo de água, após o mesmo ser colocado em um congelador.

Analisando o gráfico, é correto afirmar que:

a) no processo BC, a água não troca calor com o congelador;
b) em B, a água está totalmente sólida;
c) durante todo o processo ABCD, a água cede calor ao congelador;
d) no processo AB, ocorre a solidificação da água;
e) no processo CD, ocorre a solidificação da água.

6) (UEPG-PR) Considerando que a matéria tem diferentes estados de agregação, assinale o que for correto:

01- Ao passar de um estado a outro, um corpo sofre variação de temperatura.
02- A energia necessária, por unidade de massa, para que ocorra a fusão de um corpo submetido à pressão constante, é igual ao calor latente de fusão desse corpo.
04- Na sublimação, processo em que uma substância passa do estado de vapor para o estado sólido, a substância ganha calor.
08- Se um corpo perde ou ganha calor à pressão constante, ele pode permanecer no mesmo estado, mas, neste caso, a temperatura varia.
16- A quantidade de calor ganho ou perdido por um corpo num processo em que ocorre variação de temperatura é denominada calor sensível.

7) (UMC-SP) Uma fonte de calor, de potência constante, aquece um corpo de 200 g inicialmente no estado sólido. O gráfico representa a variação da temperatura do corpo em função do tempo. A partir do gráfico, pode-se concluir que:

a) a temperatura de ebulição do material é 300 °C;
b) após 12 minutos de aquecimento, todo o corpo encontra-se no estado sólido;
c) após 8 minutos de aquecimento, uma parte do corpo está no estado sólido e a outra, na forma líquida;
d) entre os instantes t = 1 min e t = 4 min, o corpo está em processo de fusão;
e) após 10 minutos de aquecimento, uma parte do corpo está no estado sólido e a outra, na forma de vapor.

8) (FUVEST-SP) Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente (25°C), são colocados 2 cubos de gelo a 0 °C. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de 1 °C. Nas mesma condições, se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio térmico, haveria no copo:

a) apenas água acima de 0 °C
b) apenas água a 0 °C
c) gelo a 0 °C e água acima de 0 °C
d) gelo e água a 0 °C
e) apenas gelo a 0 °C

Instruções: Para responder às questões 9 e 10. considere as informações e o diagrama que seguem:

Para ter um padrão de comparação, um estudante verificou que certa chama de bico de Bunsen eleva de 10 °C a temperatura de 200 g de água em 4 minutos. Depois, usando a mesma chama, obteve dados para a construção da curva de aquecimento de 500 g de pequenas esferas de chumbo.

9) (UEL-PR) O estudante concluiu corretamente que o calor específico do chumbo, antes de se fundir, vale, em cal/g.°C:

a) 0,010
b) 0,020
c) 0,030
d) 0,040
e) 0,050

10) (UEL-PR) O calor latente de fusão do chumbo, em cal/g, é igual a:

a) 5,0
b) 7,0
c) 9,0
d) 11
e) 13

11) (UNOPAR-PR) Uma fominha de gelo, de capacidade térmica desprezível, de 14 divisões com 10 g de capacidade cada, é preenchida com água e levada ao congelador, onde o resfriamento ocorre de acordo com o gráfico a seguir. Dados: cágua = 1 cal/g.°C; L1 = 80 cal/g. Se a água estiver inicialmente a uma temperatura de 25 °C, o tempo necessário, em minutos, para que haja total conversão em gelo, é de:

a) 50
b) 100
c) 160
d) 210
e) 260

12) (PUC-SP) O gráfico mostra a variação da temperatura no decorrer do tempo, durante o aquecimento de 100 g de uma susbtância que está inicialmente no estado sólido. A fonte térmica tem potência constante. Qual a razão cs/cL entre os valores do calor específico da substância no estado sólido e no estado líquido?

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

13) (PUC-PR) Um calorímetro contém 500 g de água a uma temperatura de 20 °C. Despreze o calor recebido pelo calorímetro. Fornecendo-se à água uma quantidade de calor de 20000 cal, obtém-se no calorímetro: Dados: CH2O = 1 cal/gºC e LH2O = 540 cal/g.

a) 400 g de água a 100 °C e 100 g de vapor d'água a 100 °C
b) 300 g de água a 100 °C e 200 g de vapor de água a 120 °C
c) 500 g de água a 40 °C
d) 500 g de água a 60 °C
e) 500 g de água a 80 °C

14) (UEPG-PR) O diagrama abaixo representa a variação da temperatura de uma substância em função do calor por ela recebido. A massa da substância é de 800 g e, inicialmente, ela se encontra no estado sólido, em uma temperatura igual a 0 °C. A partir da análise do diagrama, assinale o que for correto:

01- A temperatura de fusão da substância vale 150 °C
02- O calor específico da substância no estado líquido vale 0,0625 cal/g°C
04- O calor sensível cedido na mudança de fase vale 20 kcal
08- O calor específico da substância no estado sólido vale 10 cal/g°C
16- O calor latente de fusão da substância vale 25 cal/g

15) (UEPG-PR) Uma bala de revólver que possui uma velocidade v choca-se com um obstáculo rígido. Supondo que toda a sua energia de movimento tenha se transformado em calor e que este calor foi totalmente utilizado para fundir a bala, a velocidade da bala, ao atingir o obstáculo, foi de, aproximadamente:
( Dados: L1 = 4,78 cal/g, e 1 cal = 4,18 J )

a) 6 m/s
b) 20 m/s
c) 30 m/s
d) 200 m/s
e) 40000 m/s

16) (UNOPAR-PR) Uma esfera de metal cujo calor específico é 0,04 cal/g°C encontra-se a uma temperatura de 1000 °C. Ela é introduzida em um bloco de gelo, a 0 °C, do qual se fundem 200 g, após atingir o equilíbrio térmico. Dado L1 = 80 cal/g, a massa da esfera introduzida é, em gramas:

a) 40
b) 100
c) 200
d) 400
e) 500

17) (EFOA-MG) A temperatura de fusão do chumbo é 600 °C, seu calor específico é 0,03 cal/g°C e seu calor latente de fusão é 25 cal/g. Suponha que um projétil de chumbo de massa 20 g esteja inicialmente a 20 °C. Dado: 1cal = 4,2 J

a) Qual a quantidade mínima de calor necessária para fundi-lo completamente?
b) Qual a velocidade mínima com que esse projétil deve chocar-se num alvo rígido para fundir-se completamente? (admita que toda energia do projétil é transformada em calor e absorvida pelo projétil.)

18) (UFPR) Um esquiador desce, com velocidade constante, uma encosta com inclinação de 30 ° em relação à horizontal. A massa do esquiador e de seu equipamento é 72 kg. Considere que todo o calor gerado pelo atrito no movimento seja gasto na fusão da neve, cujo calor latente de fusão é 3,6 . 10⁵ J/kg, e suponha a aceleração da gravidade igual a 10 m/s². Determine a massa de neve fundida após o esquiador descer 90 m na encosta. Expresse o resultado em gramas.

19) (MACK-SP) Uma pessoa tem em suas mãos uma jarra contendo 576 mL de água pura a 25 °C. Querendo tomar "água gelada", essa pessoa coloca na jarra 20 cubos de gelo de 2 cm de aresta cada um, a -10 °C, e aguarda o equilíbrio térmico. Considerando que apenas gelo e água troquem calor entre si, a temperatura de equilíbrio térmico é:
Dados:
- Calor específico da água = 1 cal/g°C
- Calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C
- Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/°C
- Densidade da água = 1 g/cm³
- Densidade do gelo = 0,8 g/cm³

a) 7,2 °C
b) 6,1 °C
c) 5 °C
d) 2 °C
e) 0 °C

























































Gabarito:

1) c
2) b
3) a
4) c
5) c
6) 26 (02,08,16)
7) c
8) d
9) c
10) b
11) d
12) b
13) d
14) 23 (01, 02, 04, 16)
15) d
16) d
17) a) 848 cal
b) 596 m/s
18) 90 g
19) c

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