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UFRR · 2022 · Seriado · E2

Universidade Federal de Roraima

3 questões de Física

Q10
Termologia — Calorimetria — Panela de menor capacidade térmica

Você resolve cozinhar um delicioso macarrão para o almoço de domingo. Você dispõe de duas panelas de mesmo material, mas de massas diferentes. A massa da panela 1 é 50% maior que a da panela 2. Você vai utilizar 2 litros de água para cozinhar o macarrão. Considerando que você quer realizar esse objetivo no menor tempo possível, dentre as alternativas abaixo, marque aquela que representa a melhor escolha e a correta justificativa.

Dados: calor específico da água = 1 cal/g ºC; calor específico do material da panela = 0, 22 cal/g ºC.

A)Escolho a panela de massa m2 por que tem a menor capacidade térmica.
B)Escolho a panela de massa m2 que tem a maior capacidade térmica.
C)Escolho a panela de massa m1 por que tem a menor capacidade térmica.
D)Escolho a panela de massa m1 por que tem a maior capacidade térmica.
E)Escolho qualquer uma, pois o tempo de cozimento não depende da massa da panela.

Gabarito oficial da UFRR

A
Resolução comentada

$$C=mc$$

Como as panelas têm o mesmo material, a de menor massa tem menor capacidade térmica.

Ela exige menos energia para atingir a mesma temperatura, além da energia comum aos dois litros de água.

Com potência absorvida e perdas comparáveis, a panela 2 é a escolha mais rápida.

Alternativa correta: A.

Q11
Óptica — Refração — Índices absolutos no modelo de líquidos transparentes

Um professor de Física passou para cinco de seus alunos uma tarefa que valia nota. A tarefa consistia em calcular o índice de refração absoluto de um determinado líquido. Para que não houvesse “cola”, cada um dos alunos calcularia o índice de um líquido diferente. Os alunos, após cumprirem a tarefa, apresentaram os seguintes resultados:

Aluno 01 índice de refração = 1,2 Aluno 02 índice de refração = 0,89 Aluno 03 índice de refração = 1 Aluno 04 índice de refração = 0,9 Aluno 05 índice de refração = 1,5

Ao ver os resultados, antes mesmo de checar os cálculos realizados pelos alunos, o professor percebeu que estavam ERRADOS os resultados dos alunos:

A)01, 02
B)03, 04 e 05
C)02, 03 e 05
D)02, 03 e 04
E)01, 03 e 05

Gabarito oficial da UFRR

D
Resolução comentada

No modelo de líquidos transparentes e luz visível adotado na questão, o índice absoluto é maior que um.

Os valores 0,89 e 0,9 não atendem ao modelo; o valor 1 também não corresponde a um líquido usual nesse contexto.

Assim, os resultados rejeitados são os dos alunos 02, 03 e 04.

Essa regra escolar não deve ser estendida indiscriminadamente a todas as frequências e meios dispersivos.

Alternativa correta: D.

Q12
Termologia — Termodinâmica — Balanço de energia em ciclo gasoso

A respeito de uma transformação gasosa cíclica, podemos afirmar CORRETAMENTE que:

A)A variação da energia interna é positiva;
B)Há equivalência entre o trabalho realizado e a quantidade de calor trocada com o ambiente;
C)Ao realizar um ciclo em sentido anti-horário (considerando o diagrama de Clapeyron) o gás converte calor em trabalho.
D)A variação da energia interna é negativa;
E)Quando o ciclo é realizado no sentido horário, o trabalho realizado na expansão tem módulo menor que o trabalho realizado na compressão.

Gabarito oficial da UFRR

B
Resolução comentada

Em um ciclo completo:

$$\Delta U=0$$

Pela primeira lei, com W realizado pelo gás:

$$\Delta U=Q-W$$

$$Q=W$$

A igualdade vale para as quantidades líquidas no ciclo. Em sentido horário, o trabalho líquido do gás é positivo; em sentido anti-horário, negativo.

Alternativa correta: B.