Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

8ª aula
Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Q_gelo + Q_fusão + Q_água1 + Q_água2 = 0 =>
10.0,50.[0-(-16)] + 10.80 +10.1,0.(θ-0) + 50.1,0.(θ-26) = 0 => θ = 7,0 °C

Resposta: d

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8ª aula
Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Q_fusão + Q_água1 + Q_água2 = 0 => 
m.80 + m.1,0.(40-0) + M.1,0.(40-80) = 0 => 
120.m = 40.M => 3m = M
Mas m+M = 100, portanto, m + 3m = 100 => m = 25 g

Resposta: c

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Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

_{Q1 = Qfusão + Qágua} = m.80 + m.1,0.100 = 180.m 
_{Q2 =  Qvaporização = m.540 
Q2/Q1 = 540.m/180.m => Q2}/_Q1 = 3

_{Resposta: 3}

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Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Aquecimento do gelo:₁
Q₁ = 100.0,50.[0-(-20)] cal = 1000 cal
Fusão do gelo:
Q₂ = 100.80 cal = 8000 cal
Das 10000 cal recebidas restam:₁
10000 cal -1000 cal – 8000 cal = 1000 cal para aquecer a água:₁ 
Aquecimento da água:₁ 
1000 = 100.1,0.(θ-0) => θ = 10 ºC

Resposta: 10 °C

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Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

Q_gelo+Q_água1+Q_água2 = 0 => m.L_f + m.c.Δθ₁ + m.c.Δθ₂ = 0
m.80 + m.1.(20-0) + 100.1.(20-80) = 0 => m = 60 g

Resposta: B

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Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

Aquecimento do gelo:
Q₁ = m.c_gelo.Δθ_gelo = 200.0,50.[0-(-10)] => Q₁ = 1000 cal
Fusão do gelo:
Q₂ = m.L_f = 200.80 => Q₂ = 16000 cal
Aquecimento da água:
Q₃ = m.c_água.Δθ_água = 200.1,0.(10-0) => Q₃ = 2000 cal

Q = Q₁+Q₂+Q₃ = 1000 cal + 16000 cal + 2000 cal => Q = 19000 cal

Resposta: 19000 cal

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Mudanças de fase (I)

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Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

 

 x
a) O primeiro patamar corresponde à fusão. Logo a temperatura de fusão é de 50 ºC

b) O segundo patamar corresponde à vaporização. Logo a temperatura de ebulição é de 150 ºC
c) Q = m.L_f => 6.10³ = 100.L_f => L_f = 60 cal/g
d) Q = m.L_v => 9.10³ = 100.L_v => L_v = 90 cal/g
e) Q = m.c_s.Δθ => 3.10³ = 100.c_s.(50-10) => c_s = 0,75 cal/g.ºC 
f) Q = m.c_L.Δθ => 6.10³ = 100.c_L.(150-50) => c_L = 0,60 cal/g.ºC
g) Q = m.c_v.Δθ => 3.10³ = 100.c_v.(200-150) => c_v = 0,60 cal/g.ºC

Respostas:
a) 50 ºC;
b) 150 ºC;
c) 60 cal/g;
d) 90 cal/g;
e) 0,75 cal/g.ºC;
f) 0,60 cal/g.ºC;
g) 0,60 cal/g.ºC

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Mudanças de fase (I)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

A afirmação está correta, pois na fusão e na vaporização a água recebe calor. Já na solidificação e na condensação, cede calor.

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Mudanças de fase (I)

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Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

Ao falarmos o vapor de água existente no ar quente que sai de nossa boca, sofre condensação ao entrar em contato com o ar frio externo.

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Mudanças de fase (I)

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Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

I) Incorreta. É a fusão.
II) Correta. Sob mesma pressão a temperatura de solidificação de uma substância pura coincide com a de fusão.
III) Correta. Sob mesma pressão a temperatura de ebulição de uma substância pura coincide com a temperatura de condensação dessa substância.
IV) Incorreta. Em contato com a superfície fria o vapor de água se condensa.

Resposta: São corretas II e III

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução 

Comparando-se s = s₀ + v₀.t + (α.t²)/2 com x = 20 + 20.t - 8,0.t² e 

y = -10 - 19.t + 6,0.t², determinamos as componentes v_0x e v_0y da velocidade inicial e as componentes α_x e α_y da aceleração:

v_0x = 20 m/s e v_0y = -19 m/s; α_x = -16 m/s² e α_y = 12 m/s²

No instante t = 2,0 s, temos: 

v_x = v_0x + α_x.t => v_x = 20 - 16.2,0 => v_x = -12 m/s 

v_y = v_0y + α_y.t => v_y = 19 - 12.2,0 => v_y = -5 m/s

v² = (v_x)² + (v_y)² => v² = (-12)² + (-5)² => v² = 169 => v = 13 m/s 

α² = (α_x)² + (α_y)² => α² = (-16)² + (12)² => α² = 400 => α = 13 m/s²

Resposta: d

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução 

v_m = Δs/Δt = (v₁+v₂)/2 => Δs/10 = (15+20)/2 => Δs = 175 m

Resposta: b

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução 

Comparando s = 10 + 10.t - 5,0.t² com s = s₀ + v₀.t + (α.t²)/2, vem:

v₀ = 10 m/s e α = -10 m/s²
 
Portanto:

v = v₀ + α.t => v = 10 + (-10).4 => v = -30 m/s
 
Resposta: e

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução 

v²= (v₀)² + 2.α.Δs => 0 = (30)² + 2.(-2,0).(100+L) => L = 125 m

Resposta: e

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução 

v = v₀ + α.t => -50 = 50 + (-0,2).t => t = 500 s

Resposta: a

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

De  s = s₀ + v₀.t + (α.t²)/2, temos:
Moto A: s_A = 0 + 5.t + (0,4.t²)/2 => s_A = 5.t + 0,2.t² (SI)
Moto B: s_B = 5000 - 15.t - (0,2.t²)/2 => s_B = 5000 - 15.t - 0,1.t² (SI)
Instante em que as motos se cruzam: s_A = s_B:
5.t + 0,2.t² = 5000 - 15.t - 0,1.t²
0,3.t² +20.t - 5000 = 0 =>_Araízes t = 100 s e t = -(500/3) s (esta raíz não serve pois as funções são válidas para t ≥ 0)

Resposta: t = 100 s

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Movimento uniformemente variado (MUV) (III)

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Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Durante o intervalo de tempo de reação o carro se desloca em movimento unforme com velocidade 36 km/h = 10 m/s. Neste intervalo de tempo ele percorre a distância: 10 (m/s) x 0,5 (s) = 5 m. Assim, ao acionar os freios o carro se encontra a 50 m do cruzamento. Pela equação de Torricelli, temos:

v² = (v₀)² + 2.α.Δs => 0 = (10)² + 2.α.50 => α = -1 m/s²

Resposta: α = -1 m/s²

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