A respeito dos espelhos planos, analise as afirmações a seguir: I. Nos espelhos planos, o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. II. Para um espelho plano, pontos-objetos e pontos-imagens, têm-se naturezas contrárias: se o objeto é real, a imagem é virtual e vice-versa. III. São formadas três imagens de um objeto, quando este é colocado entre dois espelhos planos, que formam entre si um ângulo de 90°. Está CORRETO o que se afirma em
A)I e II, apenas.
B)I e III, apenas.
C)I, II e III.
D)I, apenas.
E)II e III, apenas.
Gabarito oficial — SSA 2 2011
C
I expressa a lei da reflexão. II descreve a natureza oposta entre objeto e imagem em espelho plano. Para espelhos a 90°, o número de imagens é 360/90 − 1 = 3. Portanto I, II e III são corretas.
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ÓPTICA — ESPELHOS ESFÉRICOS — DISTÂNCIA FOCAL
Um espelho esférico conjuga, de um objeto situado a 30 cm de seu vértice, uma imagem direita e três vezes menor que o objeto. Qual é a distância focal do espelho esférico?
A)+ 7,5 cm.
B)– 7,5 cm.
C)+ 15 cm.
D)– 15 cm.
E)+ 30 cm.
Gabarito oficial — SSA 2 2011
D
A ampliação positiva é 1/3: −p′/p = 1/3, com p = 30 cm, dá p′ = −10 cm. Pela equação 1/f = 1/p + 1/p′ = 1/30 − 1/10 = −1/15, f = −15 cm.
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ÓPTICA — LENTES — ASSOCIAÇÃO EM CONTATO
Dispõe-se de duas lentes delgadas convergentes de distâncias focais f1 = 30 cm e f2 = 20 cm. Justapondo-se as duas lentes, é possível obter um sistema de distância focal de
A)15 cm.
B)50 cm.
C)24 cm.
D)12 cm.
E)25 cm.
Gabarito oficial — SSA 2 2011
D
As potências das lentes em contato se somam: 1/f = 1/30 + 1/20 = 1/12. Logo f = 12 cm.
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TERMOLOGIA — CALORIMETRIA — DILATAÇÃO APÓS EQUILÍBRIO
Considere dois corpos A e B com temperaturas diferentes. A temperatura do corpo A é menor que a temperatura do corpo B. A temperatura inicial do corpo B é TB. A massa do corpo A é mA, e a do corpo B, mB. Os dois corpos trocam calor até atingirem uma temperatura de equilíbrio T. Considerando que o corpo A dilata-se linearmente com coeficiente de dilatação linear a , assinale a alternativa que apresenta a variação do comprimento do corpo A se, antes da troca de calor, ele possuía comprimento L0. (Considere que não houve mudança de fase). Dados: o calor específico do corpo A vale cA, e o do corpo B, cB.
A)αL₀[mB cB/(mA cA)](T − TB)
B)αL₀[mA cA/(mB cB)](T − TB)
C)αL₀[mA cA/(mB cB)](TB − T)
D)αL₀[mA cB/(mB cA)](TB − T)
E)αL₀[mB cB/(mA cA)](TB − T)
Gabarito oficial — SSA 2 2011
E
A conserva o calor recebido de B: mA cA (T − TA) = mB cB (TB − T). A dilatação linear é ΔL = αL₀(T − TA). Substituindo, ΔL = αL₀[mB cB/(mA cA)](TB − T), alternativa E.
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TERMOLOGIA — CALORIMETRIA — GELO ABAIXO DE ZERO
Em um recipiente, existem 500 g de água a 80°C, e nele é colocada uma certa quantidade de gelo a -10°C. Qual a massa de gelo, em gramas, necessária para que a temperatura final seja 25°C? Dados: Lf(gelo) = 80 cal/g. cágua = 1 cal/g°C cgelo = 0,5 cal/g°C
A)250
B)262
C)239
D)200
E)300
Gabarito oficial — SSA 2 2011
A
A água cede 500 × 1 × (80 − 25) = 27500 cal. Cada grama de gelo recebe 0,5 × 10 + 80 + 1 × 25 = 110 cal. Portanto m = 27500/110 = 250 g.
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TERMODINÂMICA — MUDANÇAS DE FASE — PONTO CRÍTICO
Sabendo-se que a temperatura crítica da água é TC = 374°C e a pressão crítica da água é pC = 218 atm, analise as afirmativas a seguir: I. O par de valores temperatura e pressão (374°C ; 218 atm) corresponde ao ponto crítico da água, no qual existe o equilíbrio entre as três fases: sólida, líquida e gasosa. II. Em temperaturas superiores a 374°C, a água sempre se encontra sob forma de gás. III. Em pressões superiores a 218 atm, a água sempre se encontra sob forma de gás. IV. Em temperaturas superiores a 374°C, uma massa de água pode ser liquefeita por compressão isotérmica. Está CORRETO o que se afirma em
A)I.
B)II e III.
C)II, III e IV.
D)II.
E)II e IV.
Gabarito oficial — SSA 2 2011
D
I confunde ponto crítico com ponto triplo. Acima da temperatura crítica, não se obtém líquido por compressão isotérmica: II é a correta no vocabulário escolar da prova, e IV é falsa. Pressão acima da crítica não obriga a substância a ser gás, tornando III falsa. Em linguagem atual, acima de temperatura e pressão críticas o estado é denominado fluido supercrítico.
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TERMODINÂMICA — GASES — VAZAMENTO A PRESSÃO CONSTANTE
Um recipiente indilatável contém n mols de um gás perfeito à temperatura T1. Um manômetro acoplado ao recipiente acusa certa pressão. Determine o número de mols que deve escapar para que o manômetro não acuse variação de pressão, quando o sistema for aquecido até a temperatura T2.
A)nT₁/T₂
B)nT₂/T₁
C)n(1 − T₁/T₂)
D)n(1 − T₂/T₁)
E)Zero
Gabarito oficial — SSA 2 2011
C
Como pressão e volume não variam, nT₁ = nfinal T₂. Logo nfinal = nT₁/T₂. A quantidade que escapa é n − nfinal = n(1 − T₁/T₂).
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TERMODINÂMICA — PRIMEIRA LEI — TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA
Quatro mols de um gás monoatômico ideal sofrem a transformação termodinâmica, representada no diagrama PV abaixo. O calor específico molar desse gás, a volume constante, é CV = [1,5 · (8,31)] J/mol·K. Sendo R = 8,31 J/mol·K a constante universal dos gases ideais, analise as afirmativas abaixo: I. A variação de temperatura no processo foi de ∆T = [500 · (8,31)] K. II. A energia adicionada ao gás sob a forma de calor foi Q = 3000 J. III. A variação na energia interna do gás foi ∆U = 1000 J. IV. O trabalho realizado pelo gás foi W = 2000 J. Está CORRETO o que se afirma em
A)I, II, III e IV.
B)I e II.
C)II e IV.
D)IV.
E)III.
Gabarito oficial — SSA 2 2011
D
A pressão é 10⁵ Pa e ΔV = 0,02 m³: W = 2000 J. Com quatro mols, ΔT = pΔV/(nR) = 500/8,31 K. A energia interna varia ΔU = (3/2)pΔV = 3000 J e Q = ΔU + W = 5000 J. Somente IV é correta.
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TERMODINÂMICA — CICLOS — TRABALHO NO DIAGRAMA PV
Situação para as questões 31 e 32: Um certo gás ideal realiza o ciclo representado no diagrama PV. Sabe-se que P₀ = 3,0 kPa e V₀ = 2,0 m³.
O trabalho do gás em kJ para um ciclo completo vale
A)72
B)36
C)108
D)56
E)0
Gabarito oficial — SSA 2 2011
B
O ciclo é horário e seu trabalho é a área do retângulo: W = (3P₀ − P₀)(4V₀ − V₀) = 6P₀V₀ = 6 × 3 × 2 = 36 kJ.
32
TERMODINÂMICA — GASES — TEMPERATURA NO CICLO
Situação para as questões 31 e 32: Um certo gás ideal realiza o ciclo representado no diagrama PV. Sabe-se que P₀ = 3,0 kPa e V₀ = 2,0 m³.
É CORRETO afirmar que o maior e o menor valor da temperatura que o gás apresenta durante o ciclo valem respectivamente
A)Ta e Tb
B)Tb e Td
C)Tc e Ta
D)Tb e Tc
E)Td e Tc
Gabarito oficial — SSA 2 2011
C
Para a mesma quantidade de gás, T é proporcional a PV. Em a, PV = P₀V₀; em b, 3P₀V₀; em c, 12P₀V₀; em d, 4P₀V₀. O maior valor está em c e o menor em a.
