Termologia, Óptica e Ondas - Aula 13 (continuação)

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(UFF-RJ)
Uma quantidade de um gás ideal é colocada em um recipiente de vidro hermeticamente fechado e exposto ao sol por um certo tempo. Desprezando-se a dilatação do recipiente, assinale a alternativa que representa corretamente, de forma esquemática, os estados inicial (i) e final (f) do gás em um diagrama PxT (Pressão x Temperatura).

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Revisão/Ex 2:
(UFU-MG)
Um gás ideal encontra-se inicialmente a uma temperatura de 150 °C e a uma pressão de 1,5 atmosferas. Mantendo-se a pressão constante, seu volume será dobrado se sua temperatura aumentar para, aproximadamente:

a) 75 °C         b) 450 °C          c) 300 °C          d) 846 °C          e) 573 °C

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Revisão/Ex 3:
(FURG-RS)
Uma certa quantidade de gás ideal, inicialmente a pressão p₀, volume V₀ e temperatura T₀, é submetida à seguinte sequência de transformações:

I. É aquecida a pressão constante até que sua temperatura atinja o valor 3T₀.
II. É resfriada a volume constante até que a temperatura atinja o valor inicial T₀.
III. É comprimida a temperatura constante até que atinja a pressão inicial p₀.

Ao final destes três processos, podemos afirmar que o volume final do gás será igual a:

a) V₀/9              b) V₀/3             c) V₀           d) 3V₀              e) 9V₀

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Revisão/Ex 4:
(FUVEST-SP)
Certa massa de gás ideal, inicialmente à pressão P₀, volume V₀ e temperatura T₀, é submetida à seguinte sequência de transformações:

1. É aquecida à pressão constante até que a temperatuta atinja o valor 2T₀.
2. É resfriada a volume constante até que a temperatura atinja o valor inicial T₀.
3. É comprimida à temperatura constante até que atinja a pressão inicial P₀.

a) Calcule os valores da pressão, temperatura e volume final de cada transformação.
b) Represente as transormações num diagrama pressão x volume.

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Revisão/Ex 5:
(UNIMONTES-MG)
A figura representa uma isoterma correspondente à transformação de um gás ideal.

Os valores dos volumes V₁ e V₂ são, respectivamente,
A) 4L e 9L
B) 4L e 8L
C) 3L e 9L
D) 3L e 6L

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b
Desafio:

Um cilindro contém um gás aprisionado por um êmbolo. O peso do êmbolo é de 2,0.10² N e a área da seção reta do cilindro é de 1,0.10^-2 m². A pressão atmosférica é igual a 1,0.10⁵ N/m².

Seja h a altura ocupada pelo gás na situação indicada na figura 1.

Inverte-se a posição do cilindro e o gás passa a ocupar a altura H (figura 2).

Considerando-se a inexistência de atrito entre o pistão e o cilindro e supondo a temperatura constante, determine a razão H/h.

A resolução será publicada na próxima sexta-feira.

Resolução do desafio anterior 

Mede-se a temperatura da água de uma piscina e encontra-se, para todos os pontos, um valor θ₁. Num outro dia, de muito calor, é refeita a medida da temperatura dos pontos da água e encontra-se o valor θ₂ com θ₂ > θ₁.

Explique qual o principal processo (ou processos) em que o calor foi transferido do ambiente para a água da piscina e da água da superfície para a água do fundo?

A água recebeu calor do ambiente principalmente por irradiação. O calor se transferiu para a água do fundo principalmente por convecção. O processo de condução, embora presente, é pouco acentuado, pois os meios envolvidos, ar e água, são isolantes térmicos.