|
|
RESOLUÇÕES
01- R- E.
02- I. Falsa --- Q= + 200J (positiva, o gás recebeu calor) --- W= + 100J (positivo, trabalho realizado pelo gás e não sobre o gás) --- Primeiro Princípio da Termodinâmica ou Princípio da Conservação da energia “A energia não pode ser criada nem destruída, mas apenas transformada”
Suponha que um sistema isolado receba 300J de calor. Se, por exemplo, 50J dessa energia forem absorvidos pelo sistema, então a parte restante, 250J, será fornecida ao ambiente sob a forma de trabalho.
Então, Q= W + ΔU ou,
A expressão acima é a representação matemática do primeiro princípio da termodinâmica.
No caso do exercício --- Q= + 200J (positiva, o gás recebeu calor) --- W= + 100J (positivo, trabalho realizado pelo gás e não sobre o gás) --- ∆U = Q – W= +200 – 100 --- ∆U= + 100J e não -100J conforme a afirmativa (variação negativa de energia).
II. Correta --- numa transformação isobárica (pressão constante) o trabalho realizado é fornecido por W=P.∆V=Px(V – Vo)=2.105x(5.10-3 – 2.10-3) --- W=6.102=600J.
III. Correta --- numa transformação isométrica (volume constante “V=Vo”) o trabalho é nulo, pois W=P.(V – Vo)=P.0=0.
IV- Correta --- Transformação adiabática --- nela, o sistema não troca calor com o meio externo (Q=0) --- ΔU=Q – W --- ΔU=0 – W --- ΔU= – W --- na figura da esquerda abaixo, ao levantar o pistão da bomba de bicicleta, você diminui a pressão interna o que faz abrir uma válvula localizada abaixo do pistão, fazendo o ar externo penetrar no cilindro. Ao empurrar o pistão para baixo o aumento de pressão interna fecha automaticamente a válvula de entrada e abre a válvula de saída ligada ao pneu forçando o ar a penetrar no mesmo. Ao levantar o pistão novamente você começa tudo novamente.
Observe que, cada vez que você bombeia o ar no pneu, a bomba se aquece mais, o que ocorre principalmente porque você está forçando as moléculas de ar ficar mais próximas umas das outras, fazendo com que esse trabalho de compressão do gás (negativo) aumente a energia interna (ΔU), aumentando consequentemente a temperatura do gás --- isso ocorre porque essa transformação é adiabática (não troca calor com o ambiente, pois é muito rápida) e obedece à função ΔU= -W.
V. Correta --- isotérmica (temperatura constante).
R- E.
03- Primeiro trecho --- a=∆V/∆t=1,25/0,5 --- a=2,5m/s2 --- Vo=0 (partiu do repouso) --- V=5m/s (velocidade máxima) --- V=Vo + at --- 5 = 0 + 2,5t --- t=5/2,5 --- t1=2s (tempo que demora para percorrer o primeiro trecho) --- distância percorrida no primeiro trecho --- ∆S= Vot + at2/2=0.2 + 2,5,22/2 --- ∆S= 5m --- segundo trecho ---
velocidade constante de V=5m/s --- V=∆S/∆t --- 5= (60 – 5)/t2 --- t2=11s (tempo que demora para percorrer o segundo trecho) --- tempo total pedido --- t=2 + 11=13s --- R- C.
04- Observe na seqüência abaixo o cálculo do resistor equivalente de resistência Req=10Ω e da corrente total i --- Req=
ε /i --- 10=12/i --- i=1,2 A --- cálculo da diferença de potencial U nos terminais do gerador de resistência interna r=1Ω --- Usando a equação do gerador --- U= ε – r.i=12 – 1.1,2 --- U=10,8V --- R- C.
05- Leia atentamente a demonstração a seguir: Cálculo da altura de um espelho plano vertical para que, a partir do chão, uma pessoa possa ver-se de corpo inteiro, desde a cabeça até os pés.
Ligar, com linha pontilhada, A’ e B’ ao olho da pessoa objeto, que interceptam o espelho nos pontos M (inferior) e N
(superior),que delimitam o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa possa ver-se de corpo inteiro no espelho. Observe que os triângulos oMN e oB’A’ são semelhantes e dessa semelhança tiramos o tamanho mínimo do espelho MN --- H/MN = 2d/d --- MN=H/2 – o tamanho mínimo do espelho para que a pessoa se veja de corpo inteiro deve ter a metade da altura da pessoa.
No caso do exercício o tanho mínimo do espelho deve ser --- h=1,70/2=0,85m --- R- D.
Importante: Observe que a altura mínima do espelho é sempre a mesma independente do fato de a pessoa estar a uma distância d, 2d, 3d, etc. do espelho. Assim, a imagem da pessoa encontra-se ajustada ao tamanho do espelho independente da distância a que ela se encontra do mesmo, mas, à medida que a pessoa se afasta do espelho, sua imagem também se afasta dando a impressão, devido ao ângulo visual, que ela parece menor, mas continua sempre ajustada ao tamanho do espelho.
06- Equação fundamental da ondulatória --- V=λf --- 330=λ440 --- λ=330/440=0,75m --- R- C.