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:

IQ_fusãoI = IQ_pacienteI

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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Q = Q_fusão + Q_água+ Q_{vaporização} =>
Q = 0,01.333,5x10³ + 0,01.4,18x10³.100 + 0,01.2257x10³ 
Q = 30,085x10³ J

Resposta: D

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Q = Q_gelo + Q_fusão + Q_água => 
Q = 100.0,50.[0-(-4)] + 100.80 + 100.1,0.(37-0)_f 
Q = 11900 cal = 11,9 kcal

Resposta: d

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

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

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

b) Conforme o gráfico, a fusão ocorre na temperatura θ_F = 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.L_F => 400 = 100.L_F => L_F = 4,0 cal/g

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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Q = Q_gelo + Q_fusão + Q_água + Q_{vaporização} + Q_vapor
Q = (m.c.Δθ)_gelo +m.L_f + (m.c.Δθ)_água + m.L_v + (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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Q_fusão + Q_água1 + Q_água2 = 0 =>
N.10.80 + N.10.(40-0) + 240.2,0.(40-60) = 0 => N = 4

Resposta: 4 bloquinhos

Clique aqui para voltar ao Blog  

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

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.

Q_cobre + Q_{vaporização} = 0 => m.c.Δθ + m.L_v = 0 =>
270.0.94.(100-200) + m.540 = 0 => m = 4,7 g

Resposta: 4,7 g

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

9ª aula
Mudanças de fase (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

Q_fusão + Q_ferro = 0 => m.L_f + (m.c.Δθ)_ferro = 0 =>
m.80 + 100.0,113.(0-40) = 0 => m = 5,65 g
 
Resposta: 5,65 g

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Mecânica

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 + (g_Terra/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 => (v_Terra)² = 0 + 2.g_Terra.d_Terra 

Marte: v² = (v₀)² + 2.(-g).Δs => (v_Marte)² = 0 + 2.g_Marte.d_Marte
Sendo v_Terra = v_Marte, vem: 2.g_Terra.d_Terra = 2.g_Marte.d_Marte =>

2.g_Terra.d_Terra = 2.(g_Terra/3).d_Marte =>

d_Marte = 3.d_Terra

Resposta: V,F,V,V

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Mecânica

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

Clique aqui para voltar ao Blog

Cursos do Blog - Mecânica

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:
S_L = h + v.t - g.t²/2 
 
Piso:
S_P = v.t
 
Encontro:
S_L = S_P
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

Clique aqui para voltar ao Blog