Informações do Vestibular de Medicina PUC-PR — Verão 2022.
Aplicação: 31/10/2021
Prova objetiva
5 alternativas por questão
Física: questões 27 a 30
Q27
Termologia — Termodinâmica e transmissão de calor
A respeito dos conceitos, leis e da termodinâmica, analise as afirmativas a seguir.
I. Dois corpos sólidos, que estão inicialmente a temperaturas diferentes, são colocados em contato em um recipiente adiabático e trocam calor até atingirem o equilíbrio térmico sem que haja mudança de estado físico de nenhum deles. A temperatura final é equivalente à média aritmética do produto entre capacidade térmica e temperatura inicial de cada um.
II. Em uma estufa de vidro de hortifruti ou flores, a radiação absorvida e devolvida sob a forma de infravermelho é refletida pelo vidro para a parte interior da estufa.
III. O ciclo de Carnot apresenta uma forma de demonstrar a possibilidade, ainda que teórica, para um motor que opere em ciclos de atingir rendimento de 100%.
IV. Uma quantidade de gás ideal preso em um recipiente, ao passar de um estado A para B, por meio de uma expansão adiabática será aquecido, pois o trabalho realizado pelo gás causa maior agitação das suas moléculas.
V. Tijolos de construção apresentam furos, o que possibilita que uma quantidade de ar fique preso, trazendo uma redução do fluxo de calor entre ambientes por meio da parede.
Das afirmativas, são VERDADEIRAS apenas
a)II e V.
b)I e II.
c)I e III.
d)IV e V.
e)II, III e IV.
Gabarito provisório PUC-PR
A
Resolução
I. Incorreta ✗ No equilíbrio térmico de dois corpos isolados termicamente, vale $C_1(T_f-T_1)+C_2(T_f-T_2)=0$, de modo que $T_f=\dfrac{C_1T_1+C_2T_2}{C_1+C_2}$. Não se trata de uma média aritmética simples dos produtos.
II. Correta ✓ A estufa dificulta a saída da radiação térmica de maior comprimento de onda, reduzindo as perdas de energia para o exterior.
III. Incorreta ✗ O rendimento de uma máquina de Carnot é $\eta=1-\dfrac{T_f}{T_q}$. Para temperaturas absolutas finitas, $\eta<1$.
IV. Incorreta ✗ Na expansão adiabática, $Q=0$. Como o gás realiza trabalho, sua energia interna diminui e, para um gás ideal, a temperatura diminui.
V. Correta ✓ O ar aprisionado nos furos é mau condutor térmico e reduz a transferência de calor através da parede.
Alternativa correta: A
Q28
Ondulatória — Intensidade e nível sonoro
Dez pessoas que fazem parte de um coral apresentam uma habilidade incrível com suas vozes. Com o objetivo de analisar o nível sonoro apresentado por eles, decidem fazer um teste utilizando um decibelímetro, que é um medidor do nível sonoro na unidade decibel.
Considere que a distância D, um deles emite uma nota clara, limpa e bem definida. Na posição e de acordo com o som produzido, o decibelímetro marca 80 dB.
Mantida a mesma distância do decibelímetro, todas as 10 pessoas se posicionam em volta do equipamento e emitem a mesma nota que o primeiro produziu e, cada um, com a mesma intensidade sonora, em uníssono.
Qual deverá ser o nível sonoro medido em decibéis pelo aparelho na segunda situação?
Considere o N como nível sonoro, que pode ser calculado por $N=10\log\left(\dfrac{I}{I_0}\right)$, em que $I$ e $I_0$ são, respectivamente, a intensidade sonora produzida e a mínima intensidade percebida pelo ouvido humano.
a)90
b)800
c)900
d)81
e)1000
Gabarito provisório PUC-PR
A
Resolução
Para uma pessoa, $N_1=80\text{ dB}$.
Com 10 pessoas emitindo sons de mesma intensidade, a intensidade total fica $I_2=10I_1$.
Em períodos de home office, o consumo de energia elétrica doméstico aumenta consideravelmente, mas, em contrapartida, a empresa ou escritório economiza. Para estabelecer uma comparação entre consumos, é possível fazer simplificação de duas situações distintas. Imagine uma sala de escritório, com 12 lâmpadas de 8 W cada, 4 computadores que consomem 600 W cada um e uma cafeteira de 700 W, todos funcionando por 8 h, e mais 1 h apenas com as lâmpadas acessas para limpeza, por dia, em um mês de 30 dias. Considere que esse escritório está ocupado por 4 funcionários.
Já na situação de home office, cada funcionário vai utilizar um computador equivalente, deixar ligadas duas lâmpadas de 10 W cada e a cafeteira de 700 W por 8 h por dia.
Comparando as duas situações, é possível perceber que
a)cada um dos quatro funcionários apresentará um consumo de energia equivalente a aproximadamente 40% ao que o escritório apresenta no trabalho presencial.
b)o consumo no modelo home office é menor comparando os quatro funcionários trabalhando cada em sua casa com o modelo presencial do escritório.
c)o consumo de energia será o mesmo, comparando o trabalho sendo feito de casa ou no escritório.
d)somando todo o consumo de energia elétrica dos funcionários em casa, temos um valor equivalente a mais do que o dobro do que o modelo presencial consome.
e)os quatro funcionários trabalhando na modalidade home office consomem energia equivalente a mais de três o que o escritório utiliza na forma de trabalho presencial.
Gabarito provisório PUC-PR
A
Resolução
No escritório, durante 8 h, a potência total é $P=12\cdot8+4\cdot600+700=3196\text{ W}$.
O consumo diário é $E_d=3196\cdot8+96\cdot1=25664\text{ Wh}=25{,}664\text{ kWh}$.
Em 30 dias, $E_{\text{escritório}}=25{,}664\cdot30=769{,}92\text{ kWh}$.
Para cada funcionário em home office, $P=600+2\cdot10+700=1320\text{ W}$.
Em 30 dias, $E_{\text{casa}}=1320\cdot8\cdot30=316{,}8\text{ kWh}$.
A razão é $\dfrac{316{,}8}{769{,}92}\approx0{,}411$, isto é, aproximadamente $41\%$, valor compatível com os $40\%$ indicados.
Alternativa correta: A
Q30
Óptica geométrica — Lentes esféricas
Durante uma aula de ótica geométrica no laboratório, o professor faz um experimento para que os alunos descubram a posição da lente em relação a um objeto. A estrutura é feita de tal maneira que a distância do objeto luminoso seja de 120 cm até a tela de projeção, como mostra a figura a seguir.
Uma lente esférica convergente de distância focal igual a 22,5 cm é colocada entre o objeto luminoso e a tela de projeção. O objeto fica disposto de forma perpendicular ao eixo principal da lente e este alinhado com todo o sistema.
O professor pede para que a imagem nítida projetada na tela seja maior do que o objeto.
Para a situação solicitada e a forma com que o experimento é montado, qual deve ser a distância entre o objeto luminoso e a lente?
a)30 cm
b)90 cm
c)60 cm
d)45 cm
e)15 cm
Gabarito provisório PUC-PR
A
Resolução
Como a distância entre objeto e anteparo é $120\text{ cm}$, temos $p+p'=120$.
Pela equação de Gauss, $\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{p}+\dfrac{1}{p'}$. Logo, $pp'=f(p+p')=22{,}5\cdot120=2700$.
Portanto, $p$ e $p'$ são as raízes de $x^2-120x+2700=0$, resultando em $30\text{ cm}$ e $90\text{ cm}$.
Para que a imagem projetada seja maior que o objeto, é necessário $|A|=\dfrac{p'}{p}>1$. Assim, $p'=90\text{ cm}$ e $p=30\text{ cm}$.
