terça-feira, 31 de março de 2020

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Seja m massa de gelo mínima necessária. Ao sofrer fusão o gelo retira calor do corpo do paciente. Devemos ter:

IQfusãoI = IQpacienteI
m.80 = 60000.1,0.(37-30) => m = 5250 g => m = 5,25 kg
 
Resposta: e

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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Q = Qfusão + Qágua+ Qvaporização =>
Q = 0,01.333,5x1
03 + 0,01.4,18x103.100 + 0,01.2257x103 
Q = 30,085x103 J

Resposta: D


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Q = Qgelo + Qfusão + Qágua => 
Q = 100.0,50.[0-(-4)] + 100.80 + 100.1,0.(37-0)f 
Q = 11900 cal = 11,9 kcal

Resposta: d


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

a) Do gráfico observamos que a substância, inicialmente sólida, recebeu calor, mudou de fase (patamar) e sua temperatura continuou aumentando na fase líquida. A partir do instante em que cessou o fornecimento de calor a temperatura da substância começou a diminuir. Isso ocorreu no instante t = 15 min. 
A substância permaneceu totalmente sólida entre os instantes 0 e 5 min. 

b) No trecho BC ocorreu a fusão da substância. No trecho EF houve solidificação da substância que se encontrava na fase líquida.

Respostas:
a) t = 15 min; entre 0 e 5 min.
b) BC - fusão; EF - solidificação

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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

a)
Fase sólida
 
Q1 = m.cs.Δθ1 
400 = 100.cs.40 
cs = 0,10 cal/g.ºC

Fase líquida
 
Q2 = m.cL.Δθ2 
400 = 100.cL.40 
cL = 0,20 cal/g.ºC

b) Conforme o gráfico, a fusão ocorre na temperatura
θF = 40 ºC

A quantidade de calor latente, em calorias, associada ao processo
de fusão do material é Q3 = 400 cal

Cálculo do calor latente de fusão:
Q3= m.LF => 400 = 100.LF => LF = 4,0 cal/g

Respostas:
a)
cs = 0,10 cal/g.ºC;
cL = 0,20 cal/g.ºC
b) 40 ºC; 400 cal e 4,0 cal/g


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

a)


b)


c)


d)


Respostas:
a) 20 g
b) 900 g
c) 9 g
d) 1890 g

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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Q = Qgelo + Qfusão + Qágua + Qvaporização + Qvapor
Q = (m.c.Δθ)gelo +m.Lf + (m.c.Δθ)água + m.Lv + (m.c.Δθ)vapor
Q = 50.0,50.[0-(-20)] + 50.80 + 50.1,0.(100-0) + 50.540 + 50.0,45.(110-100)
Q = 500 + 4000 + 5000 + 27000 + 225
Q = 36725 cal



Respostas:
Q = 36725 cal
Gráfico acima


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Qfusão + Qágua1 + Qágua2 = 0 =>
N.10.80 + N.10.(40-0) + 240.2,0.(40-60) = 0 => N = 4

Resposta: 4 bloquinhos


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução 
 

Como existe água no recipiente e somente parte vaporizou, concluímos que a temperatura de equilíbrio térmico é 100 ºC.

Qcobre + Qvaporização = 0 => m.c.Δθ + m.Lv = 0 =>
270.0.94.(100-200) + m.540 = 0 => m = 4,7 g

Resposta: 4,7 g


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9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

Qfusão + Qferro = 0 => m.Lf + (m.c.Δθ)ferro = 0 =>
m.80 + 100.0,113.(0-40) = 0 => m = 5,65 g
 

Resposta: 5,65 g


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segunda-feira, 30 de março de 2020

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9ª aula
Movimento vertical no vácuo

Borges e Nicolau 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

1. (V)
No Planeta A, temos:
s = s0 + v0.t + (-g).t2/2 => 15 = 20 + 0 + (-g).12/2 => g = 10 m/s2

2. (F)
v = v0 + (gTerra/3).t => v = 0 + (-10/3).3 => v = - 10 m/s => IvI = 10 m/s

3. (V)
No instante t = 0, temos: s0 = 20 m
Para t = 2 s, temos:
s = s0 + v0.t + (-g).t2/2 => s = 20 + 0 + (-10).22/2 => s = 0
A variação de espaço, no intervalo de 0 a 2 s, foi s - s0 = 0 - 20 m = -20 m e a distância percorrida foi d = 20 m.
 
4. (V)
Vamos aplicar a equação de Torricelli para a queda da pedra em cada planeta. Lembre que
v0 = 0 e que Δs = -d (ver item anterior).
Terra:
v2 = (v0)2 + 2.(-g).Δs => (vTerra)2 = 0 + 2.gTerra.dTerra 
Marte: v2 = (v0)2 + 2.(-g).Δs => (vMarte)2 = 0 + 2.gMarte.dMarte
Sendo vTerra = vMarte, vem: 2.gTerra.dTerra = 2.gMarte.dMarte =>
2.gTerra.dTerra = 2.(gTerra/3).dMarte =>
dMarte = 3.dTerra

Resposta: V,F,V,V

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9ª aula
Movimento vertical no vácuo

Borges e Nicolau 

Exercícios de revisão 

Revisão/Ex 4: resolução


Pedra P1: s1 = H-gt2/2
Pedra P1: s2 = v0.t-gt2/2
Encontro: H-gt2/2 = v0.t-gt2/2 => H = v0.t (1)
Mas no encontro s1 = H/2 => H-gt2/2 = H/2 => gt2/2 = H/2 =>

t = (H/g) (2)
(2) em (1): H =
v0.(H/g) => v0 = (g.H)
 
Resposta: b


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9ª aula
Movimento vertical no vácuo

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

A lâmpada cai em MUV. Sua velocidade inicial é a mesma do elevador. O piso sobe em MU.



Lâmpada:
SL = h + v.t - g.t2/2 
 

Piso:
SP = v.t
 
Encontro:

SL = SP
h + v.t - g.t2/2 = v.t => h - g.t2/2 = 0 => t = (2.h/g) => 
t = (2.3,0/9,8) => t ≅ 0,78 s
  
Resposta: b


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