Questão 1
(UFPR) Para aquecer 500 g de certa substância de 20 ºC para 70 ºC, foram necessárias 4000 calorias. A capacidade térmica e o calor específico valem respectivamente:
a) 8 cal/ ºC e 0,08 cal/g°C
b) 80 cal/ ºC e 0,16 cal/g°C
c) 90 cal/ ºC e 0,09 cal/g°C
d) 95 cal/ ºC e 0,15 cal/g°C
e) 120 cal/ ºC e 0,12 cal/g°C
Questão 2
(Vunesp) Nos últimos anos temos sido alertados sobre o aquecimento global. Estima-se que, mantendo-se as atuais taxas de aquecimento do planeta, haverá uma elevação do nível do mar causada, inclusive, pela expansão térmica, causando inundação em algumas regiões costeiras. Supondo, hipoteticamente, os oceanos como sistemas fechados e considerando que o coeficiente de dilatação volumétrica da água é aproximadamente e que a profundidade média dos oceanos é de 4 km, um aquecimento global de 1 ºC elevaria o nível do mar, devido à expansão térmica, em, aproximadamente,
a) 0,3 m.
b) 0,5 m.
c) 0,8 m.
d) 1,1 m.
e) 1,7 m.
Questão 3
(EsPECx) Um termômetro digital, localizado em uma praça na Inglaterra, marca a temperatura de 10,4 ºF. Essa temperatura, na escala Celsius, corresponde a:
a) -5 ºC
b) -10 ºC
c) -12 ºC
d) -27 ºC
e) -39 ºC
Questão 4
(Aman) Um tanque contendo 5,0×103 litros de água tem 2,0 metros de comprimento e 1,0 metro de largura. Sendo g = 10 m/s2, a pressão hidrostática exercida pela água, no fundo do tanque, vale:
a) 2,5·104 Nm-2
b) 2,5·101 Nm-2
c) 5,0·103 Nm-2
d) 5,0·104 Nm-2
e) 2,5·106 Nm-2
Questão 5
(Enem Digital) Para se deslocar e obter alimentos, alguns mamíferos, como morcegos e golfinhos, contam com a sofisticada capacidade biológica de detectar a posição de objetos e animais pela emissão e recepção de ondas ultrassônicas.
O fenômeno ondulatório que permite o uso dessa capacidade biológica é a
a) Reflexão.
b) Difração.
c) Refração.
d) Dispersão.
e) Polarização.
Questão 6
(PUC-RJ) Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50 cal/min. Observa-se que 200 g deste líquido se aquecem de 20,0 °C em 20,0 min. Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/g°C?
a) 0,0125
b) 0,25
c) 5,0
d) 2,5
e) 4,0
Questão 7
(Unesc) Uma substância, ao ser submetida a uma variação de temperatura de 80 °C, sofreu dilatação, aumentando seu volume em 10 litros. Calcule o coeficiente de dilatação volumétrica dessa substância. Considere o volume inicial VO=500 litros.
- 5,0 · 10-4 °C-1
- 4,5 · 10-4 °C-1
- 3,5 · 10-4 °C-1
- 2,5 · 10-4 °C-1
- 1,5 · 10-4 °C-1
Questão 8
(ITA) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60 °C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
a) 33 °F
b) 60 °F
c) 92 °F
d) 108 °F
e) 140 °F
Questão 9
(Enem) Dois engenheiros estão verificando se uma cavidade perfurada no solo está de acordo com o planejamento de uma obra, cuja profundidade requerida é de 30 m. O teste é feito por um dispositivo denominado oscilador de áudio de frequência variável, que permite relacionar a profundidade com os valores da frequência de duas ressonâncias consecutivas, assim como em um tubo sonoro fechado. A menor frequência de ressonância que o aparelho mediu foi 135 Hz. Considere que a velocidade do som dentro da cavidade perfurada é de 360 m s-1.
Se a profundidade estiver de acordo com o projeto, qual será o valor da próxima frequência de ressonância que será medida?
a) 137 Hz.
b) 138 Hz.
c) 141 Hz
d) 144 Hz
e) 159 Hz.
Questão 10
(Unipac) Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros 10 cm e 20 cm. Se uma força de 120 N atua sobre o pistão menor, pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistão maior atuar uma força de:
a) 30 N
b) 60 N
c) 480 N
d) 240 N
e) 120 N
Questão 11
(Uerj - Adaptada) Em um laboratório, um corpo com massa de 30g inicialmente em sua temperatura de fusão, é aquecido durante 140 s por uma fonte térmica de potência constante igual a 15 cal/s. Com o aquecimento, o corpo passa completamente do estado sólido para o estado líquido, mantendo sua temperatura constante.
Admitindo que toda a energia liberada pela fonte térmica seja integralmente absorvida pelo corpo, calcule, em cal/g o seu calor latente de fusão.
a) 60 cal/g
b) 70 cal/g
c) 80 cal/g
d) 90 cal/g
e) 100 cal/g
Questão 12
(PUC-RJ) Um pneu de bicicleta é calibrado a uma pressão de 4 atm em um dia frio, à temperatura de 7 °C. Supondo que o volume e a quantidade de gás injetada são os mesmos, qual será a pressão de calibração nos dias em que a temperatura atinge 37 °C?
a) 21,1 atm
b) 4,4 atm
c) 0,9 atm
d) 760 mmHg
e) 2,2 atm
Questão 13
(Uerj) Observe na tabela os valores das temperaturas dos pontos críticos de fusão e de ebulição, respectivamente, do gelo e da água, à pressão de 1 atm, nas escalas Celsius e Kelvin.
Considere que, no intervalo de temperatura entre os pontos críticos do gelo e da água, o mercúrio em um termômetro apresenta uma dilatação linear. Nesse termômetro, o valor na escala Celsius correspondente à temperatura de 313 K é igual a:
a) 20
b) 30
c) 40
d) 60
Questão 14
(Fuvest) Uma fonte emite ondas sonoras de 200 Hz. A uma distância de 3400 m da fonte, está instalado um aparelho que registra a chegada das ondas através do ar e as remete de volta através de um fio metálico retilíneo. O comprimento dessas ondas no fio é 17 m. Qual o tempo de ida e volta das ondas? Dado: velocidade do som no ar igual a 340 m/s.
a) 11 s
b) 17 s
c) 22 s
d) 34 s
e) 200 s
Questão 15
(PUC-RIO) 0,5 mols de um gás ocupam um volume V de 0,1 m3 quando a uma temperatura de 300 K. Qual é a pressão do gás a 300 K? Considere R = 8,3J/mol·K.
a) 830 Pa
b) 1245 Pa
c) 1830 Pa
d) 12.450 Pa
e) 18.300 Pa
Resposta Questão 1
LETRA B
Primeiramente, calcularemos a capacidade térmica empregando a sua fórmula:
\(C = \frac{Q}{\Delta T} \\ C = \frac{4000}{70 - 20} \\ C = \frac{4000 \ \text{cal}}{50} \\ C = 80 \ \text{cal}/^{\circ}\text{C}\)
Por fim, calcularemos o calor específico empregando a sua fórmula:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T \\ 4000 = 500 \cdot c \cdot 50 \\ 4000 = 25.000 \cdot c \\ c = \frac{4000}{25.000} \\ c = 0,16 \ \text{cal}/ g ^\circ C\)
Resposta Questão 2
LETRA C
Calcularemos a variação de volume empregando a fórmula da dilatação volumétrica:
\(\Delta V = V_0 \cdot \gamma \cdot \Delta T \\ \Delta V = 4000 \cdot 2 \cdot 10^{-4} \cdot 1 \\ \Delta V = 8000 \cdot 10^{-4} \\ \Delta V = 8 \cdot 10^3 \cdot 10^{-4} \\ \Delta V = 8 \cdot 10^{-1} \\ \Delta V = 0,8 \ \text{m} \)
Resposta Questão 3
LETRA C
Transformaremos a temperatura na escala Fahrenheit para temperatura na escala Celsius empregando a sua fórmula:
\(\frac{T_C}{5} = \frac{T_F - 32}{9} \\ \frac{T_C}{5} = \frac{10,4 - 32}{9} \\ \frac{T_C}{5} = \frac{-21,6}{9} \\ T_C = \frac{-21,6 \cdot 5}{9} \\ T_C = -12 \ ^\circ \text{C}\)
Resposta Questão 4
LETRA A
Primeiramente, converteremos a unidade de medida do volume de litros para metros cúbicos:
V = 5 · 103 L = 5 m3
Depois, calcularemos a altura do tanque empregando a fórmula do volume:
\(V = l \cdot c \cdot h \\ 5 = 1 \cdot 2 \cdot h \\ 5 = 2h \\ h = \frac{5}{2} \\ h = 2,5\)
Por fim, calcularemos a pressão hidrostática exercida pela água no fundo do tanque empregando a fórmula da lei de Stevin, lembrando que a massa específica da água é aproximadamente 1000 kg/m3:
\(p = \rho \cdot g \cdot h \\ p = 1000 \cdot 10 \cdot 2,5 \\ p = 2,5 \cdot 10^4 \ \text{Pa} \\ p = 2,5 \cdot 10^4 \ \text{N m}^{-2} \)
Resposta Questão 5
LETRA A
O fenômeno ondulatório que permite a recepção de ondas ultrassônicas é a reflexão, em que eles emitem essas ondas que, ao atingirem um obstáculo, retornam aos animais.
Resposta Questão 6
LETRA B
Primeiramente, calcularemos a quantidade de calor fazendo uma regra de três simples:
50 calorias --→ 1 minuto
Q calorias --→ 20 minuto
1 ∙ Q = 50 ∙ 20
Q = 1000 calorias fornecidas
Por fim, calcularemos o calor específico. Basta empregar a sua fórmula da quantidade de calor:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T \\ 1000 = 200 \cdot c \cdot 20 \\ 1000 = 4000 \cdot c \\ c = \frac{1000}{4000} \\ c = 0,25 \ \text{cal/g°C}\)
Resposta Questão 7
LETRA D
Calcularemos o coeficiente de dilatação volumétrica empregando a fórmula da dilatação volumétrica:
\(\Delta V = V_0 \cdot \gamma \cdot \Delta T \\ 10 = 500 \cdot \gamma \cdot 80 \\ 10 = 40.000 \cdot \gamma \\ \gamma = \frac{10}{40.000} \\ \gamma = 0,00025 \ \ ^\circ \text{C}^{-1} \\ \gamma = 2,5 \cdot 10^{-4} \ \ ^\circ \text{C}^{-1}\)
Resposta Questão 8
LETRA D
Transformaremos a variação da temperatura na escala Celsius para a escala Fahrenheit empregando a sua fórmula:
\(\frac{\Delta T_C}{5} = \frac{\Delta T_F}{9} \\ \frac{60}{5} = \frac{\Delta T_F}{9} \\ \Delta T_F = \frac{9 \cdot 60}{5} \\ \Delta T_F = 108 \, ^\circ \text{F} \)
Resposta Questão 9
LETRA C
Primeiramente, calcularemos o número do harmônico empregando a fórmula velocidade de propagação da onda:
\(v=λ\cdot f\\ f=\frac{v}{λ}\)
Depois, calcularemos o número do harmônico em um tubo fechado empregando a fórmula do comprimento de ressonância de um tubo fechado em uma extremidade para o N-ésimo harmônico.
\(f = \frac{N \cdot v}{4L} \\ 135 = \frac{N \cdot 360}{4 \cdot 30} \\ 135 = N \cdot 3 \\ N = \frac{135}{3} \\ N = 45 \)
Por fim, calcularemos a próxima frequência, em que N será 47, empregando a fórmula do comprimento de ressonância de um tubo fechado em uma extremidade para o N-ésimo harmônico:
\(f = \frac{N \cdot v}{4L} \\ f= \frac{47 \cdot 360}{4 \cdot 30} \\ f= 47 \cdot 3 \\ f=141 Hz \)
Resposta Questão 10
LETRA A
Primeiramente, calcularemos o raio do pistão maior, encontrado pela metade do seu diâmetro:
\(r_1=\frac{d_1}{2}\\ r_1=\frac{20}{2}\\ r_1=10 cm\)
Depois, calcularemos o raio do pistão menor, encontrado pela metade do seu diâmetro:
\(r_2=\frac{d_2}{2}\\ r_2=\frac{10}{2}\\ r_2=5 cm\)
Em seguida, calcularemos a área do pistão maior, encontrado pela área do círculo:
\(A_1=π\cdot r_1^2\\ A_1=π\cdot 10^2\\ A_1=100π cm^2\)
Depois, calcularemos a área do pistão menor, encontrado pela área do círculo:
\(A_2=π\cdot r_2^2\\ A_2=π\cdot 5^2\\ A_2=25π cm^2\)
Por fim, calcularemos a força no pistão maior, empregando a fórmula do teorema de Pascal:
\(\frac{F_1}{A_1} =\frac{F_2}{A_2}\\ \frac{120}{100\pi} =\frac{F_2}{25\pi}\\ F_2=\frac{120\cdot 25π}{100π}\\ F_2=30 N \)
Resposta Questão 11
LETRA B
Primeiramente, calcularemos a quantidade de calor empregando a fórmula que o relaciona à potência térmica e ao tempo:
\(Q=Pot_t\cdot \Delta t\\ Q=15\cdot 140\\ Q=2100 cal\)
Por fim, calcularemos o calor latente de fusão empregando a fórmula da quantidade de calor:
\(Q=m\cdot L\\ 2100=30\cdot L\\ L=\frac{2100}{30}\\ L=70cal/g\)
Resposta Questão 12
LETRA B
Primeiramente converteremos a temperatura na escala Celsius para a escala Kelvin, somando 273 à temperatura na escala Celsius:
7 °C + 273 = 280 K
37 °C + 273 = 310 K
Por fim, calcularemos a pressão do pneu empregando a fórmula da transformação isovolumétrica:
\(\frac{p_i}{T_i}=\frac{p_f}{T_f}\\ \frac{4}{280}=\frac{p_f}{310}\\ p_f=\frac{310\cdot 4}{280}\\ p_f≅4,4 atm\)
Resposta Questão 13
LETRA C
Transformaremos a temperatura na escala Kelvin para a escala Celsius empregando a sua fórmula:
TC=TK - 273
TC=313 - 273
TC=40 ℃
Resposta Questão 14
LETRA A
Primeiramente, calcularemos o tempo de ida empregando a fórmula da velocidade:
\(v=\frac{d}{t_i}\\ 340=\frac{3400}{t_i}\\ t_i=\frac{3400}{340}\\ t_i=10s\)
Em seguida, calcularemos a velocidade do fio empregando a fórmula que a relaciona a frequência e ao comprimento de onda:
\(v=λ\cdot f\\ v=17\cdot 200\\ v=3400m/s\)
Depois, calcularemos o tempo de volta empregando a fórmula da velocidade:
\(v=\frac{d}{t_v}\\ 3400=\frac{3400}{t}\\ t_v=\frac{3400}{3400}\\ t_v=1s\)
Por fim, calcularemos o tempo total fazendo a soma do tempo de ida com o tempo de volta:
\(t_t=t_i+t_v\\ t_t=10+1\\ t_t=11 s\)
Resposta Questão 15
LETRA D
Calcularemos a pressão do gás empregando a equação de Claperyon:
\(p\cdot V=n\cdot R\cdot T\\ p\cdot 0,1=0,5\cdot 8,3\cdot 300\\ p=12450,1\\ p=12.450 Pa\)
