Prova UniRV 2025/1 Medicina (Campus Formosa) — Física com Gabarito e Resolução

Q11

Termologia — Gases Ideais — Transformações Gasosas

Uma massa de um gás ideal sofre a transformação do estado A para o estado B indicada na figura a seguir. Para a situação, julgue as afirmativas em V para verdadeiras ou F para falsas.

Diagrama pressão por volume com os estados A e B em 10 atm, volumes de 2 L e 8 L e duas isotermas TA e TB.

A)Se $T_A=300\text{ K}$, então $T_B=150\text{ K}$.

B)Se $T_A=300\text{ K}$, então $T_B=1200\text{ K}$.

C)As curvas $T_A$ e $T_B$ representam isotermas, em que a temperatura no estado B é maior que a temperatura no estado A.

D)A transformação do estado A para o estado B é isobárica.

Gabarito TEF

F · V · V · V

Resolução

Para a mesma quantidade de gás ideal, $\dfrac{PV}{T}$ é constante.

No estado A, $P_A=10\text{ atm}$ e $V_A=2\text{ L}$. No estado B, $P_B=10\text{ atm}$ e $V_B=8\text{ L}$.

Assim, $\dfrac{T_B}{T_A}=\dfrac{P_BV_B}{P_AV_A}=\dfrac{10\times8}{10\times2}=4$.

Se $T_A=300\text{ K}$, então $T_B=1200\text{ K}$. A curva que passa por B é, portanto, uma isoterma de maior temperatura.

Como a pressão permanece em $10\text{ atm}$ entre A e B, a transformação indicada é isobárica.

Sequência: F · V · V · V.

Q12

Termologia — Calorimetria — Calor Sensível e Latente

Um aquecedor elétrico demora $5\text{ min}$ para elevar a temperatura de $1\text{ L}$ de água em $50^\circ\text{C}$. Considerando que toda energia elétrica seja transformada em calor, a massa específica da água corresponde a $1\text{ g/cm}^3$, a massa específica do óleo $700\text{ kg/m}^3$ e os valores das propriedades térmicas das substâncias estão listados na tabela a seguir, julgue as afirmativas em V para verdadeiras ou F para falsas.

Tabela com calor específico da água, calor específico do gelo, calor de fusão da água, calor específico do óleo e conversão de caloria para joule.

A)A potência do aquecedor é de $500\text{ W}$.

B)Usando o aquecedor, seriam necessários $9{,}5\text{ min}$ para transformar $1\text{ kg}$ de gelo a $-10^\circ\text{C}$ em água líquida a $10^\circ\text{C}$.

C)Usando o aquecedor, seriam necessários $12{,}25\text{ min}$ para transformar $1\text{ kg}$ de gelo a $-5^\circ\text{C}$ em água líquida a $5^\circ\text{C}$.

D)Usando o aquecedor, seriam necessários $5\text{ min}$ para aquecer $1\text{ kg}$ de óleo de $20^\circ\text{C}$ até $120^\circ\text{C}$.

Gabarito TEF

F · V · F · V

Resolução

Para $1\text{ L}$ de água, $m=1000\text{ g}$. O calor fornecido em $5\text{ min}=300\text{ s}$ é $Q=mc\Delta T=1000\times1\times50=50.000\text{ cal}=210.000\text{ J}$.

Logo, a potência do aquecedor é $P=\dfrac{210.000}{300}=700\text{ W}$.

De $-10^\circ\text{C}$ até água a $10^\circ\text{C}$: $Q=1000\times0{,}5\times10+1000\times80+1000\times1\times10=95.000\text{ cal}=399.000\text{ J}$. O tempo é $570\text{ s}=9{,}5\text{ min}$.

De $-5^\circ\text{C}$ até água a $5^\circ\text{C}$: $Q=87.500\text{ cal}=367.500\text{ J}$, correspondendo a $525\text{ s}=8{,}75\text{ min}$, e não $12{,}25\text{ min}$.

Para $1\text{ kg}$ de óleo, $Q=1000\times0{,}5\times100=50.000\text{ cal}=210.000\text{ J}$, portanto o tempo é novamente $300\text{ s}=5\text{ min}$.

Sequência: F · V · F · V.