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Física Teórica 3

1a prova - 2º período de 2018 22/09/2018 Atenção: Leia as recomendações abaixo antes de fazer a prova.

1. A prova consiste em 15 questões de múltipla escolha, e

terá duração de 2 horas 2. Os aplicadores não poderão responder a nenhuma

questão, a prova é autoexplicativa e o entendimento da mesma faz parte da avaliação.

3. É permitido o uso apenas de calculadoras científicas simples (sem acesso wifi ou telas gráficas).

4. É expressamente proibido portar telefones celulares durante a prova, mesmo no bolso. A presença de um celular levará ao confisco imediato da prova e à atribuição da nota zero.

5. Antes de começar, assine seu nome e turma de forma LEGÍVEL em todas as páginas e no cartão de respostas ao lado.

6. Marque as suas respostas no CARTÃO RESPOSTA. Preencha INTEGRALMENTE (com caneta) o círculo referente a sua resposta.

7. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro no preenchimento, rasure e indique de forma clara qual a resposta desejada.

8. Analise sua resposta. Ela faz sentido? Isso poderá ajudar você a encontrar erros.

9. Nas questões marcadas com asterisco (**), a resposta só será considerada se os cálculos e justificativas forem apresentados no retângulo logo abaixo da questão.

10.Caso alguma questão seja anulada, o valor da mesma será redistribuído entre as demais.

11.Escolha as respostas numéricas mais próximas do resultado exato.

Constantes e conversões: 1 m3= 106cm3 = 103L 1atm=101,3kPa ρágua = 103kg/m3 cágua=4186 J/(kg K) cgelo=2090 J/(kg K) Lf-água =3,33×105J/kg Lv-água =22,6×105J/kg TF=(9/5)TC+32 TK=TC +273 NA=6,02×1023 mol-1 1u =1,66×10−27kg R=8,314 J/mol·K kB = 1,38×10 −23J/K = R/NA g=9,8m/s2 σ = 5,67×10−8 W/K·m2

Fluidos: P = |F|/A P=P0+ρgh P + ½ρv2 + ρgy = cte Q = A.v

Calor: Q = mcΔT = nCΔT Q = mL dQ/dt=k(A/L)ΔT dQ/dt= eσAT4 dQres/dt=eσA(T4 -T04)

Termodinâmica: N=M/m n=N/NA PV=NkBT= nRT SG=Sobre-gás. WSG = – ∫PdV WSG

isoterm= –nRTln(Vf /Vi) , WSGadiab= (PfVf – PiVi)/(γ-1)

ΔEtérm = nCVΔΤ = Qreceb-gás +WSG CP – CV=R CVMonoatomico =3R/2 CV

Diatomico = 5R/2 CVSólido =3R

γ = CP/CV (TVγ–1=cte e PVγ =cte' )transf_adiabat λ=V/(N r2) ϵmed = ½ mvrms

2 = (3/2)kBT4π √2 vrms

2 = (v2)med

1) A figura abaixo mostra um tubo aberto em suas extremidades, contendo um único líquido em equilíbrio hidrostático: Assinale a alternativa correta com relação às pressões PA, PB, PC e PD nos pontos A, B, C e D situados sobre a mesma linha horizontal, conforme mostra a figura acima. A) PA = PB = PC < PD B) PA = PB = PC = PD C) PA > PB = PC = PD D) PA = 2PB = 3PC = 4PD E) 4PA = 3PB = 2PC = PD

2) Uma rocha está submersa e afundando em um lago. Conforme a rocha afunda mais e mais na água, o empuxo nela A) aumenta B) diminui C) permanece constante D) vai a zero 3) **Numa seção de tubo horizontal com um diâmetro de 3,00 cm a pressão é de 5,21 kPa e água flui a uma velocidade de 1,50 m/s. O tubo se estreita para 2,50 cm. Qual é a pressão na região mais estreita se a água se comportar como um fluido ideal de densidade de 1000 kg / m3? ATENÇÃO: ESBOCE NA FIGURA ABAIXO AS LINHAS DE FLUXO E SE UTILIZAR BERNOULLI INDIQUE OS PONTOS EM QUE A EQUAÇÃO FOI APLICADA.

A) 4,00 kPa B) 7,50 kPa C) 5,82 kPa D) 6,42 kPa E) 4,61 kPa

D1 = 3,0 cm ⇒ R1 = 1,5 cm; D2 = 2,5 cm ⇒ R2 = 1,25 cm A1v1=A2v2 ⇒ ⲡR12 . v1=ⲡR22 . v2⇒ (1,5cm)2.(1,5m/s)=(1,25cm)2.v2

v2 = 2,16 m/s p1 + (½)𝜌v12 = p2 + (½)𝜌v22

5,21.103 + (½).1000.(1,5)2 = p2 + (½).1000.(2,16)2 p2 = 4002,2 Pa ~ 4,00 kPa

4) Sobre os pontos 1, 2 e 3 (à mesma altura) representados na figura, marque a única alternativa correta:

A) As pressões nesses pontos são iguais, assim como as velocidades. B) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. C) As pressões nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 1. As velocidades nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 1. D) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a velocidade no ponto 2. E) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. 5) Três esferas idênticas são colocadas em três recipientes com fluidos diferentes. Podemos afirmar que:

A) As densidades nos três fluidos são iguais. B) As densidades no fluido 1 e 3 são iguais e maiores que no fluido 2. C) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é maior que a do fluido 2. D) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 2 que, por sua vez, é maior que a do fluido 3. E) A densidade do fluido 1 é menor que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é menor que a do fluido 2.

6) Quando uma amostra de gás ideal num recipiente lacrado sofre uma expansão isobárica A) sua energia térmica não varia B) não há realização de trabalho C) não há trocas de calor entre o gás e a vizinhança D) sua temperatura deve aumentar E) sua pressão deve aumentar

7)** Um dos cilindros do motor a diesel de um caminhão tem volume interno de 600 cm3. Ar (n=0,024 mol) é admitido no cilindro a 30 oC. O eixo do pistão realiza 400 J de trabalho a fim de comprimir rapidamente o ar. O volume interno final do cilindro é mais próximo de (lembre-se que o Ar é basicamente um gás diatômico) A) 600 cm3 B) 12 cm3 C) 1200 cm3 D) 300 cm3 E) 24 cm3

Ti = 30 + 273 = 303 K Compressão rápida = processo adiabático ⇒ Q = 0 Ar: diatômico ⇒ Cv=(5/2)R ~ 20,8 J/mol.K ΔEterm = nCvΔT = Q + W = 0 + 400 ⇒ 0,024x20,8x(Tf-303)=400⇒ Tf = 1104 K TiViƔ-1=TfVfƔ-1 ⇒ Vi = 0,0000237 m3 ~ 24 cm3

Enunciado para as questões 8 e 9: O diagrama pV abaixo mostra 3 processos realizados por uma amostra de 7,5 mols de um gás ideal diatômico. As temperaturas dos pontos b e c são Tb=481 K e Tc=289 K.

8)** Qual o trabalho realizado no ciclo? A) 16 kJ B) -16 kJ C) - 4 kJ D) 4 kJ E) Zero

Trabalho = - Área interna ao ciclo (triângulo) Trabalho = - (5x104 - 3x104)x(0,6-0,2)/2 = - 4000 J = - 4 kJ

9)** Quanto calor (em módulo) aproximadamente é trocado pelo gás durante a parte bc do ciclo? Esse calor é injetado no gás ou rejeitado pelo gás? A) 15 kJ, injetado B) 15 kJ, rejeitado C) Zero D) 30 kJ, injetado E) 30 kJ, rejeitado

processo isocórico: Qbc = nCvΔT = nCv(Tc - Tb) Qbc = 7,5x20,8x(289-481) = - 29952 J ~ - 30 kJ Como Qbc < 0: calor é rejeitado pelo gás

10) Um mol de um gás sofre uma compressão isotérmica quase-estática. Qual das alternativas é a correta? A) Q > 0 e ΔEtérm > 0 B) Q = 0 e ΔEtérm > 0 C) Q > 0 e ΔEtérm = 0 D) Q = 0 e ΔEtérm = 0 E) Q < 0 e ΔEtérm = 0 11) A figura a seguir mostra o diagrama PV que descreve dois processos, A e B, que uma certa amostra de gás ideal pode sofrer a partir do mesmo estado inicial i. Considere: A variação de energia térmica do gás ∆Etern , e o calor trocado pelo gás Q. A comparação correta dos valores dessas grandezas (dos valores com o sinal, não dos módulos dos valores!) nos dois caminhos é A) ∆Etern

A = ∆EternB e QA=QB

B) ∆EternA > ∆Etern

B e QA>QB C) ∆Etern

A < ∆EternB e QA<QB

D) ∆EternA = ∆Etern

B e QA<QB E) ∆Etern

A = ∆EternB e QA>QB

12) Uma amostra de um gás ideal é comprimida lentamente até metade do seu volume original sem alteração de temperatura. O que acontece com a velocidade quadrática média das moléculas na amostra? A) Não varia B) Torna-se 4 vezes maior que a inicial C) Torna-se 2 vezes maior que a inicial D) Torna-se 1/2 da inicial E) Torna-se 1/4 da inicial Enunciado para as questões 13 e 14: Uma amostra de 4,0 g de um gás monoatômico de massa molar 2,0 g/mol a uma temperatura inicial de -73 oC interage termicamente com 6,0g de um gás diatômico de massa molar 4,0 g/mol a uma temperatura inicial de 127 oC, conforme mostra a figura ao lado. 13)** As Energias térmicas iniciais dos gases monoatômico e diatômico, respectivamente, são A) 4.988J e 12.471 J B) 4.988J e 19.954 J C) 6.651J e 49.884 J D) 1.821J e 3.959 J E) 4.988J e 22.448 J

Eterm= graus de liberdade nRT/2 = n CV T Para gás mono graus de liberdade=3 e n=4/2=2 mols Para gás diat graus de liberdade=5 (a temp. ambiente) e n=6/4=1,5 mols Eterm

mono= 3 2 8,314 200/2 = 4.988 J Eterm

diat= 5 1,5 8,314 400/2 = 12.471 J

14)** A temperatura final de equilíbrio é aproximadamente A) 333 K B) 338 K C) 311 K D) 304 K E) 300 K

Como os gases estão interagindo mas isolados do meio ambiente temos: Qmono+Qdiat=0 Temos que Q=nCVΔT e que CV=graus de liberdade R/2 Assim nmonoCmono

V(Tf-Ti)+ ndiatCdiatV(Tf-Ti)=0

2 3 R/2 (Tf-200)=-1,5 5 R/2 (Tf-400) (Tf-200)=-1,25(Tf-400) 2,25Tf=700 Tf=311,11K ~ 311 K

15) Os dois recipientes da figura ao lado contêm gases monoatômicos (0,1 mol de Hélio e 0,2 mol de Argônio) em contato térmico entre si, mas bem isolados da vizinhança. Eles estiveram em contato por um longo tempo e se encontram agora em equilíbrio térmico. Qual a afirmação correta a respeito das velocidades rms dos gases e de suas energias térmicas? A) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar. B) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar. C) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar. D) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar. E) A vrms do hélio é igual à vrms do Ar e a energia térmica do hélio é igual à do Ar.

Física Teórica 3


12.A prova consiste em 15 questões de múltipla escolha, e

terá duração de 2 horas 13.Os aplicadores não poderão responder a nenhuma


14.É permitido o uso apenas de calculadoras científicas simples (sem acesso wifi ou telas gráficas).

15.É expressamente proibido portar telefones celulares durante a prova, mesmo no bolso. A presença de um celular levará ao confisco imediato da prova e à atribuição da nota zero..

16.Antes de começar, assine seu nome e turma de forma LEGÍVEL em todas as páginas e no cartão de respostas ao lado.

17.Marque as suas respostas no CARTÃO RESPOSTA. Preencha INTEGRALMENTE (com caneta) o círculo referente a sua resposta.

18.Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro no preenchimento, rasure e indique de forma clara qual a resposta desejada.

19.Analise sua resposta. Ela faz sentido? Isso poderá ajudar você a encontrar erros.

20.Nas questões marcadas com asterisco (**), a resposta só será considerada se os cálculos e justificativas forem apresentados no retângulo logo abaixo da questão.






Termodinâmica: N=M/m n=N/NA PV=NkBT= nRT SG=Sobre-gás. WSG = – ∫Pd V WSG

isoterm= –nRTln (Vf /Vi) , WSGadiab= (PfVf – PiVi)/(γ-1)




2 = (3/2)kBT4π √2 vrms

2 = (v2)med

1) A figura abaixo mostra um tubo aberto em suas extremidades, contendo um único líquido em equilíbrio hidrostático: Assinale a alternativa correta com relação às pressões PA, PB, PC e PD nos pontos A, B, C e D situados sobre a mesma linha horizontal, conforme mostra a figura acima. A) PA = 2PB = 3PC = 4PD B) 4PA = 3PB = 2PC = PD

C) PA = PB = PC < PD D) PA > PB = PC = PD E) PA = PB = PC = PD

2) Uma rocha está submersa e afundando em um lago. Conforme a rocha afunda mais e mais na água, o empuxo nela A) vai a zero C) aumenta B) diminui D) permanece constante 3) **Numa seção de tubo horizontal com um diâmetro de 3,00 cm a pressão é de 5,21 kPa e água flui a uma velocidade de 1,50 m/s. O tubo se estreita para 2,50 cm. Qual é a pressão na região mais estreita se a água se comportar como um fluido ideal de densidade de 1000 kg / m3? ATENÇÃO: ESBOCE NA FIGURA ABAIXO AS LINHAS DE FLUXO E SE UTILIZAR BERNOULLI INDIQUE OS PONTOS EM QUE A EQUAÇÃO FOI APLICADA.



v2 = 2,16 m/s p1 + (½)𝜌v12 = p2 + (½)𝜌v22

5,21.103 + (½).1000.(1,5)2 = p2 + (½).1000.(2,16)2 p2 = 4002,2 Pa ~ 4,00 kPa


A) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a velocidade no ponto 2. B) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. C) As pressões nesses pontos são iguais, assim como as velocidades. D) As pressões nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 1. As velocidades nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 1. E) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. 5) Três esferas idênticas são colocadas em três recipientes com fluidos diferentes. Podemos afirmar que:

A) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 2 que, por sua vez, é maior que a do fluido 3. B) A densidade do fluido 1 é menor que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é menor que a do fluido 2. C) As densidades nos três fluidos são iguais. D) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é maior que a do fluido 2. E) As densidades no fluido 1 e 3 são iguais e maiores que no fluido 2.

6) Quando uma amostra de gás ideal num recipiente lacrado sofre uma expansão isobárica A) sua temperatura deve aumentar B) sua pressão deve aumentar C) sua energia térmica não varia D) não há trocas de calor entre o gás e a vizinhança E) não há realização de trabalho

7)** Um dos cilindros do motor a diesel de um caminhão tem volume interno de 600 cm3. Ar (n=0,024 mol) é admitido no cilindro a 30 oC. O eixo do pistão realiza 400 J de trabalho a fim de comprimir rapidamente o ar. O volume interno final do cilindro é mais próximo de (lembre-se que o Ar é basicamente um gás diatômico) A) 300 cm3 B) 24 cm3 C) 600 cm3 D) 1200 cm3 E) 12 cm3



8)** Qual o trabalho realizado no ciclo? A) 4 kJ B) Zero C) 16 kJ D) - 4 kJ E) - 16 kJ


9)** Quanto calor (em módulo) aproximadamente é trocado pelo gás durante a parte bc do ciclo? Esse calor é injetado no gás ou rejeitado pelo gás? A) 30 kJ, injetado B) 30 kJ, rejeitado C) 15 kJ, injetado D) Zero E) 15 kJ, rejeitado


10) Um mol de um gás sofre uma compressão isotérmica quase-estática. Qual das alternativas é a correta? A) Q = 0 e ΔEtérm = 0 B) Q < 0 e ΔEtérm = 0 C) Q > 0 e ΔEtérm > 0 D) Q > 0 e ΔEtérm = 0 E) Q = 0 e ΔEtérm > 0 11) A figura a seguir mostra o diagrama PV que descreve dois processos, A e B, que uma certa amostra de gás ideal pode sofrer a partir do mesmo estado inicial i. Considere: A variação de energia térmica do gás ∆Etern , e o calor trocado pelo gás Q. A comparação correta dos valores dessas grandezas (dos valores com o sinal, não dos módulos dos valores!) nos dois caminhos é A) ∆Etern

A = ∆EternB e QA<QB

B) ∆EternA = ∆Etern

B e QA>QB C) ∆Etern

A = ∆EternB e QA=QB

D) ∆EternA < ∆Etern

B e QA<QB E) ∆Etern

A > ∆EternB e QA>QB

12) Uma amostra de um gás ideal é comprimida lentamente até metade do seu volume original sem alteração de temperatura. O que acontece com a velocidade quadrática média das moléculas na amostra? A) Torna-se 1/2 da inicial B) Torna-se 1/4 da inicial C) Não varia D) Torna-se 2 vezes maior que a inicial E) Torna-se 4 vezes maior que a inicial Enunciado para as questões 13 e 14: Uma amostra de 4,0 g de um gás monoatômico de massa molar 2,0 g/mol a uma temperatura inicial de -73 oC interage termicamente com 6,0g de um gás diatômico de massa molar 4,0 g/mol a uma temperatura inicial de 127 oC, conforme mostra a figura ao lado. 13)** As Energias térmicas iniciais dos gases monoatômico e diatômico, respectivamente, são A) 1.821J e 3.959 J B) 4.988J e 22.448 J C) 4.988J e 12.471 J D) 6.651J e 49.884 J E) 4.988J e 19.954 J


mono= 3 2 8,314 200/2 = 4.988 J Eterm

diat= 5 1,5 8,314 400/2 = 12.471 J





15) Os dois recipientes da figura ao lado contêm gases monoatômicos (0,1 mol de Hélio e 0,2 mol de Argônio) em contato térmico entre si, mas bem isolados da vizinhança. Eles estiveram em contato por um longo tempo e se encontram agora em equilíbrio térmico. Qual a afirmação correta a respeito das velocidades rms dos gases e de suas energias térmicas? A) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar. B) A vrms do hélio é igual à vrms do Ar e a energia térmica do hélio é igual à do Ar. C) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar. D) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar. E) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar.

Física Teórica 3


23.A prova consiste em 15 questões de múltipla escolha, e

terá duração de 2 horas 24.Os aplicadores não poderão responder a nenhuma


25.É permitido o uso apenas de calculadoras científicas simples (sem acesso wifi ou telas gráficas).

26.É expressamente proibido portar telefones celulares durante a prova, mesmo no bolso. A presença de um celular levará ao confisco imediato da prova e à atribuição da nota zero...

27.Antes de começar, assine seu nome e turma de forma LEGÍVEL em todas as páginas e no cartão de respostas ao lado.

28.Marque as suas respostas no CARTÃO RESPOSTA. Preencha INTEGRALMENTE (com caneta) o círculo referente a sua resposta.

29.Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro no preenchimento, rasure e indique de forma clara qual a resposta desejada.

30.Analise sua resposta. Ela faz sentido? Isso poderá ajudar você a encontrar erros.

31.Nas questões marcadas com asterisco (**), a resposta só será considerada se os cálculos e justificativas forem apresentados no retângulo logo abaixo da questão.






Termodinâmica: N=M/m n=N/NA PV=NkBT= nRT SG=Sobre-gás. WSG = – ∫Pd V WSG

isoterm= –nRTln (Vf /Vi) , WSGadiab= (PfVf – PiVi)/(γ-1)




2 = (3/2)kBT4π √2 vrms

2 = (v2)med

1) A figura abaixo mostra um tubo aberto em suas extremidades, contendo um único líquido em equilíbrio hidrostático: Assinale a alternativa correta com relação às pressões PA, PB, PC e PD nos pontos A, B, C e D situados sobre a mesma linha horizontal, conforme mostra a figura acima. A) PA > PB = PC = PD B) PA = 2PB = 3PC = 4PD C) 4PA = 3PB = 2PC = PD

D) PA = PB = PC = PD

E) PA = PB = PC < PD

2) Uma rocha está submersa e afundando em um lago. Conforme a rocha afunda mais e mais na água, o empuxo nela A) permanece constante B) vai a zero C) aumenta D) diminui 3) **Numa seção de tubo horizontal com um diâmetro de 3,00 cm a pressão é de 5,21 kPa e água flui a uma velocidade de 1,50 m/s. O tubo se estreita para 2,50 cm. Qual é a pressão na região mais estreita se a água se comportar como um fluido ideal de densidade de 1000 kg / m3? ATENÇÃO: ESBOCE NA FIGURA ABAIXO AS LINHAS DE FLUXO E SE UTILIZAR BERNOULLI INDIQUE OS PONTOS EM QUE A EQUAÇÃO FOI APLICADA.



v2 = 2,16 m/s p1 + (½)𝜌v12 = p2 + (½)𝜌v22

5,21.103 + (½).1000.(1,5)2 = p2 + (½).1000.(2,16)2 p2 = 4002,2 Pa ~ 4,00 kPa


A) As pressões nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 1. As velocidades nos pontos 2 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 1. B) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a velocidade no ponto 2. C) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. D) As pressões nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e menores que a pressão no ponto 2. As velocidades nos pontos 1 e 3 são iguais entre si e maiores que a velocidade no ponto 2. E) As pressões nesses pontos são iguais, assim como as velocidades. 5) Três esferas idênticas são colocadas em três recipientes com fluidos diferentes. Podemos afirmar que:

A) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é maior que a do fluido 2. B) A densidade do fluido 1 é maior que a densidade do fluido 2 que, por sua vez, é maior que a do fluido 3. C) A densidade do fluido 1 é menor que a densidade do fluido 3 que, por sua vez, é menor que a do fluido 2. D) As densidades no fluido 1 e 3 são iguais e maiores que no fluido 2. E) As densidades nos três fluidos são iguais.

6) Quando uma amostra de gás ideal num recipiente lacrado sofre uma expansão isobárica A) não há trocas de calor entre o gás e a vizinhança B) sua temperatura deve aumentar C) sua pressão deve aumentar D) não há realização de trabalho

E) sua energia térmica não varia 7)** Um dos cilindros do motor a diesel de um caminhão tem volume interno de 600 cm3. Ar (n=0,024 mol) é admitido no cilindro a 30 oC. O eixo do pistão realiza 400 J de trabalho a fim de comprimir rapidamente o ar. O volume interno final do cilindro é mais próximo de (lembre-se que o Ar é basicamente um gás diatômico) A) 1200 cm3 B) 300 cm3 C) 24 cm3

D) 12 cm3 E) 600 cm3



8)** Qual o trabalho realizado no ciclo? A) - 4 kJ B) 4 kJ C) Zero D) 16 kJ E) -16 kJ


9)** Quanto calor (em módulo) aproximadamente é trocado pelo gás durante a parte bc do ciclo? Esse calor é injetado no gás ou rejeitado pelo gás? A) Zero B) 30 kJ, injetado C) 30 kJ, rejeitado D) 15 kJ, rejeitado E) 15 kJ, injetado


10) Um mol de um gás sofre uma compressão isotérmica quase-estática. Qual das alternativas é a correta? A) Q > 0 e ΔEtérm = 0 B) Q = 0 e ΔEtérm = 0 C) Q < 0 e ΔEtérm = 0 D) Q = 0 e ΔEtérm > 0 E) Q > 0 e ΔEtérm > 0 11) A figura a seguir mostra o diagrama PV que descreve dois processos, A e B, que uma certa amostra de gás ideal pode sofrer a partir do mesmo estado inicial i. Considere: A variação de energia térmica do gás ∆Etern , e o calor trocado pelo gás Q. A comparação correta dos valores dessas grandezas (dos valores com o sinal, não dos módulos dos valores!) nos dois caminhos é A) ∆Etern

A < ∆EternB e QA<QB

B) ∆EternA = ∆Etern

B e QA<QB C) ∆Etern

A = ∆EternB e QA>QB

D) ∆EternA > ∆Etern

B e QA>QB

E) ∆EternA = ∆Etern

B e QA=QB

12) Uma amostra de um gás ideal é comprimida lentamente até metade do seu volume original sem alteração de temperatura. O que acontece com a velocidade quadrática média das moléculas na amostra? A) Torna-se 2 vezes maior que a inicial B) Torna-se 1/2 da inicial C) Torna-se 1/4 da inicial D) Torna-se 4 vezes maior que a inicial E) Não varia Enunciado para as questões 13 e 14: Uma amostra de 4,0 g de um gás monoatômico de massa molar 2,0 g/mol a uma temperatura inicial de -73 oC interage termicamente com 6,0g de um gás diatômico de massa molar 4,0 g/mol a uma temperatura inicial de 127 oC, conforme mostra a figura ao lado. 13)** As Energias térmicas iniciais dos gases monoatômico e diatômico, respectivamente, são A) 6.651J e 49.884 J B) 1.821J e 3.959 J C) 4.988J e 22.448 J D) 4.988J e 19.954 J E) 4.988J e 12.471 J


mono= 3 2 8,314 200/2 = 4.988 J Eterm

diat= 5 1,5 8,314 400/2 = 12.471 J





15) Os dois recipientes da figura ao lado contêm gases monoatômicos (0,1 mol de Hélio e 0,2 mol de Argônio) em contato térmico entre si, mas bem isolados da vizinhança. Eles estiveram em contato por um longo tempo e se encontram agora em equilíbrio térmico. Qual a afirmação correta a respeito das velocidades rms dos gases e de suas energias térmicas? A) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar. B) A vrms do hélio é menor que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar. C) A vrms do hélio é igual à vrms do Ar e a energia térmica do hélio é igual à do Ar. D) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é menor que a do Ar. E) A vrms do hélio é maior que a vrms do Ar e a energia térmica do hélio é maior que a do Ar.

Física Teórica 3fisica3-0218/lib/exe/fetch.php?...t Constantes e conversões N =6,02×10 g=9,8m/s...

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