Termologia — Calorimetria — Capacidade térmica do recipiente
Duas substâncias A e B são misturadas em um recipiente que está inicialmente à temperatura de 30oC. Algum tempo depois, a mistura atinge o equilíbrio térmico em 50oC. Assinale a alternativa que mostra a capacidade térmica do recipiente.
Considere: Substância A: ma =1 kg ; temperatura inicial de A = 80oC; calor específico de A = 120 J/kgoC. Substância B: mb=2 kg ; temperatura inicial de B = 70oC e calor específico de B = 200 J/kgoC.
A)580 J/oC
B)220 J/oC
C)180 J/oC
D)400 J/oC
E)720 J/oC
Gabarito oficial da UFRR
A
Resolução comentada
Admitindo sistema sem troca de calor com o ambiente:
$$Q_A=1\times120\times(80-50)=3600\ \mathrm J$$
$$Q_B=2\times200\times(70-50)=8000\ \mathrm J$$
$$C(50-30)=3600+8000$$
$$C=580\ \mathrm{J/{}^\circ C}$$
Alternativa correta: A.
Q11
Ondulatória — Fenômenos Ondulatórios — Cancelamento de três fontes coerentes
Considere três fontes sonoras X, Y e Z mostradas no desenho. Y e Z produzem, cada uma, uma onda sonora de mesma amplitude A e comprimento de onda λ. A fonte X produz um som com o mesmo comprimento de onda λ, porém com o dobro da amplitude da onda Y. Considerando que em Y e Z as ondas produzidas estão em fase e, que na fonte X a onda é defasada em 180º, marque a alternativa que mostra a amplitude da onda resultante em um ponto P situado a uma distância λ da fonte Z, conforme a figura.
A)2A
B)A
C)3A
D)0
E)A/3
Gabarito oficial da UFRR
D
Resolução comentada
As distâncias até P são λ, 2λ e 3λ.
Esses percursos acrescentam números inteiros de ciclos e mantêm as relações de fase das fontes.
Y e Z chegam em fase e somam amplitude 2A.
X chega em oposição com amplitude 2A.
$$A_{resultante}=A+A-2A$$
$$A_{resultante}=0$$
Alternativa correta: D.
Q12
Termologia — Termodinâmica — Energia interna em trecho isocórico
Uma máquina termodinâmica passa por 4 (quatro) processos, conforme a figura. Considerando que a substância de trabalho seja um gás ideal, marque a alternativa CORRETA.
A)Os processos A até B e C até D são equivalentes, pois são isotérmicas.
B)A energia interna aumentou no processo termodinâmico de D até A.
C)Considerando o ciclo completo de A a A, passando por B, C e D, o trabalho realizado é nulo por tratar-se de um ciclo fechado.
D)Identificamos 4 processos, sendo duas expansões adiabáticas, e dois processos isobáricos.
E)Pela Primeira Lei da Termodinâmica, no processo de A a B o calor trocado é nulo.
Gabarito oficial da UFRR
B
Resolução comentada
De D até A, o volume permanece constante e a pressão aumenta.
$$T=\frac{PV}{nR}$$
Logo, a temperatura aumenta. Para gás ideal, a energia interna depende da temperatura e aumenta nesse trecho.
A área do ciclo é não nula; fechar o ciclo não anula o trabalho total.
A–B é isotérmico, mas não adiabático: o calor compensa o trabalho.
