Apostila de Exercícios - Física (2) - Hyl7

P.
01 Rotações
P.05 Fluidos
P.14 Temperatura e calor
P.34 Termodinâmica
P.44 Ótica
P.61 Gabarito
SUMÁRIO
Lista de Exercícios - Rotações
Velocidade Linear, Velocidade Angular, Aceleração centrípeta e Momento Angular e de Inércia
Exercício 1
Num dado instante, ele faz a pedra rodar percorrendo uma circunferência horizontal de raio R1, com
velocidade angular ω1. Então, de repente, o estudante deixa o carretel desenrolar, permitindo o rápido
aumento do raio da trajetória da pedra até um valor R2  R1.
Com relação ao momento de inércia do sistema pedra mais fio e à velocidade angular da pedra no
imediato instante após o raio aumentar, podemos afirmar que
a) o momento de inércia diminui e a velocidade angular também.

b) o momento de inércia aumenta e a velocidade angular também.
c) o momento de inércia aumenta e a velocidade angular se mantém constante.
d) o momento de inércia aumenta e a velocidade angular diminui.
e) o momento de inércia diminui e a velocidade angular aumenta.
Exercício 2
PISM II(2016) – Maria brinca em um carrossel, que gira com velocidade constante. A distância entre
Maria e o centro do carrossel ée de 4,0m. Sua mãe está do lado de fora do brinquedo e contou 20 voltas
nos 10 minutos em que maria esteve no carrossel. Considerando essas informações CALCULE:
a) A distância total percorrida por Mari
b) A velocidade angular de Maria, em rad/s.
c) o modulo de aceleração centrípeta de Maria.
Exercício 3
(UFSM) A figura representa dois atletas numa corrida, percorrendo uma curva circular, cada um em
uma raia. Eles desenvolvem velocidades lineares com módulos iguais e constantes, num referencial
fixo no solo. Atendendo à informação dada, assinale a resposta correta.
0
(a) Em módulo, a aceleração centrípeta de A é maior do que a aceleração centrípeta de B.
(b) Em módulo, as velocidades angulares de A e B são iguais.
(c) A poderia acompanhar B se a velocidade angular de A fosse maior do que a de B, em módulo.
(d) Se as massas dos corredores são iguais, a força centrípeta sobre B é maior do que a força
centrípeta sobre A, em módulo.
(e) Se A e B estivessem correndo na mesma raia, as forças centrípetas teriam módulos iguais,
independentemente das massas.
Exercício 4
(MACK-SP) Devido ao movimento de rotação da Terra, uma pessoa sentada sobre a linha do Equador
tem velocidade escalar, em relação ao centro da Terra, igual a:
Adote: Raio equatorial da Terra = 6 300 km e π = 22/7
a) 2250 Km/h
b) 1650 Km/h
c) 1300 Km/h
d) 980 Km/h
e) 460 Km/h
Exercício 5
(UFCE) Um automóvel se desloca em uma estrada horizontal com velocidade constante de modo tal
que os seus pneus rolam sem qualquer deslizamento na pista. Cada pneu tem diâmetro D = 0,50 m, e
um medidor colocado em um deles registra uma frequência de 840 rpm. A velocidade do automóvel
é de:
a) 3 π m/s
b) 4 π m/s
c) 5 π m/s
d) 6 π m/s
e) 7 π m/s
Exercício 6
(UFPR) Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma
circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade linear são,
respectivamente:
a) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s

b) 30 rad/s; (1/10) s; 160 π cm/s
c) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s
d) 60 π rad/s; 15 s; 240 π cm/s
e) 40 π rad/s; 15 s; 200 π cm/s
1
Exercício 7
(Fuvest 2019) Em uma fábrica, um técnico deve medir a velocidade angular de uma polia girando. Ele
apaga as luzes do ambiente e ilumina a peça somente com a luz de uma lâmpada estroboscópica,
cuja frequência pode ser continuamente variada e precisamente conhecida. A polia tem uma mancha
branca na lateral. Ele observa que, quando a frequência de flashes é 9 Hz, a mancha na polia parece
estar parada. Então aumenta vagarosamente a frequência do piscar da lâmpada e só quando esta
atinge 12 Hz é que, novamente, a mancha na polia parece estar parada. Com base nessas
observações, ele determina que a velocidade angular da polia, em rpm, é
a) 2.160
b) 1.260
c) 309
d) 180
e) 36
Exercício 8
(Fuvest 2002) Em uma estrada, dois carros, A e B, entram simultaneamente em curvas paralelas, com
raios RA e RB. Os velocímetros de ambos os carros indicam, ao longo de todo o trecho curvo, valores
constantes VA e VB.
Se os carros saem das curvas ao mesmo tempo, a relação entre VA e VB é
a) VA = VB
b) VA/VB = RA/RB
c) VA/VB = (RA/RB)2
d) VA/VB = RB/RA
e) VA/VB =(RB/RA)2
Exercício 9
(Enem 2016) A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e
propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cronômetro,
2
um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao
eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 rpm, e o
número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro.
Engrenagem Dentes
A 24
B 72
C 36
D 108
A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é
a) 1.
b) 2.
c) 4.
d) 81.
e) 162.
Exercício 10
(FUVEST) Um corpo de massa 3 kg move-se a uma velocidade escalar constante de 4 m/s sobre um
círculo de raio 5 m. Após algumas revoluções sobre o círculo, o corpo escapa e se movimenta em linha
reta, mantendo o mesmo valor de velocidade e a mesma direção do instante de escape. O momento
angular do corpo antes de escapar e o momento angular do corpo após o escape, calculados em
relação ao centro do círculo são (em kg m2 /s), respectivamente, de:
a) 12 e 0
b) 12 e 12
3
c) 60 e 60
d) 60 e 12
e) 60 e 0
4
Lista de exercícios – Fluidos
Hidrostática
1. (Ufjf-pism 2 2021) Em uma fábrica química, há um grande reservatório com um líquido desconhecido.
Após serem realizadas medidas de pressão com a profundidade, os dados obtidos resultaram no
gráfico abaixo. A partir dessas informações, podemos concluir que a densidade do líquido
desconhecido é aproximadamente:
a) 8,0  103 kg m3 .
b) 2,0  103 kg m3 .
c) 0,8  103 kg m3 .
d) 0,4  103 kg m3 .
e) 8,0  102 kg m3 .
2. (Ufjf-pism 2 2020) Considere três recipientes abertos, cheios até a borda de água em equilíbrio
hidrostático – veja figura abaixo. As bases inferiores dos recipientes são retângulos idênticos
(hachurados na figura). Todos os recipientes têm a mesma altura h.
Podemos afirmar corretamente apenas que:

a) Os pesos da água de cada recipiente são todos iguais.
b) A força resultante exercida pela água sobre a base de cada recipiente tem o mesmo valor.
c) A pressão perto do fundo do recipiente A é maior do que em B, que é maior do que em C.
5
d) A força resultante exercida pela água sobre a base do recipiente A é maior do que em B, que é
maior do que em C.
e) A força resultante exercida pela água sobre a base de cada recipiente é igual ao peso da água do
recipiente respectivo.
3. (Ufjf-pism 2 2020) Numa experiência, temos 3 béqueres idênticos cheios de água até a borda. O
béquer A contém apenas água. O béquer B contém, além da água, um bloco de madeira flutuando
na superfície. No béquer C, um segundo bloco de madeira completamente submerso está preso por
uma linha fina presa ao fundo do béquer. A densidade dos blocos de madeira é a metade da
densidade da água. Os dois blocos de madeira possuem massas iguais.
Uma balança mede o peso de cada béquer, em cada situação descrita, resultando nos pesos
representados por PA , PB e PC , respectivamente. Selecione a alternativa que representa a relação
correta entre estes pesos.
a) PB  PA  PC
b) PA  PB  PC
c) PA = PB  PC
d) PA  PB = PC
e) PA = PB = PC
4. (Ufjf-pism 2 2020) Um pessoa de 50 kg quer ficar em cima de um bloco de gelo flutuando sobre um
lago de água doce. Qual deve ser o volume mínimo do bloco para que a pessoa consiga isto sem
molhar os pés? Considere a densidade da água como 1,0  103 kg m3 , e a densidade de gelo como
0,9  103 kg m3 e g = 10 m s2 .
a) 0,5 l
b) 0,5 kg
c) 0,5 m3
d) 0,9 m3
3
e) 5,0 m
6
5. (Ufjf-pism 2 2019) Conta a lenda que, no século III a.C., Herão, rei de Siracusa, havia pedido a
Arquimedes que verificasse se teria sido enganado por um ourives, ao desconfiar que este havia
misturado prata na confecção de uma coroa de ouro. Sentado numa banheira, Arquimedes imaginou
um método de resolver o problema – e, saltando da banheira, saiu correndo nu para casa gritando
“Eureka, eureka”. A ideia de Arquimedes permite explicar, por exemplo, a flutuação de navios, o sobe e
desce dos submarinos, ou o movimento de balões. A solução do problema ficou conhecida como o
“Princípio de Arquimedes”, cujo enunciado é: todo corpo imerso completa ou parcialmente num fluido
recebe deste uma força resultante vertical denominada “empuxo”, que tem:
a) módulo proporcional ao peso da fração imersa do corpo.

b) módulo proporcional ao volume do corpo imerso.
c) módulo proporcional à massa total do fluido no qual o corpo está imerso.
d) módulo proporcional ao volume de fluido deslocado.
e) módulo proporcional ao peso total do fluido no qual o corpo está imerso.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Na resolução, use quando necessário: 1atm = 105 Pa, R = 8,3 J mol  K, ρágua = 1.000 kg m3 , g = 10 m s2
6. (Ufjf-pism 2 2018) Em 1662, o inglês Robert Boyle mostrou que, mantendo-se a temperatura
constante, o volume de uma quantidade de gás diminui com o aumento da pressão. Esse efeito é
observado por mergulhadores rotineiramente, uma vez que bolhas de ar expelidas quando eles se
encontram submersos mudam de tamanho à medida que sobem para a superfície. Um mergulhador
notou que certas bolhas com volume de 4 cm3 estavam sendo desprendidas do fundo de um lago
com 5 metros de profundidade. As bolhas eram originadas por gases liberados pela matéria orgânica
em decomposição. Suponha que o gás na bolha possa ser considerado como um gás ideal e ignore a
tensão superficial da água sobre a bolha
a) Faça a conversão do volume inicial da bolha de cm3 para m3 .

b) Qual a pressão (em N m2 ) do gás dentro da bolha antes de se desprender e começar a subir?
Suponha que seja igual à pressão da água em sua volta.
c) Suponha que a temperatura do lago seja a mesma ao longo da trajetória da bolha, que o lago e a
bolha estejam em equilíbrio térmico e que a bolha suba sem se dividir. Qual é o volume da bolha
imediatamente antes de atingir a superfície do lago?
d) Sabendo que havia 2,4  10−4 mol de ar na bolha, determine a temperatura do lago em graus Celsius.
7. (Ufjf-pism 2 2017) João estava em seu laboratório, onde grandes cilindros cheios de líquidos são
usados para se medir viscosidade dos mesmos. Para tal, é necessário saber a densidade de cada um
deles. Para identificar os líquidos, João mediu a pressão absoluta dentro dos cilindros em diferentes
profundidades, obtendo o gráfico a seguir, para os cilindros A e B. Usando as informações do gráfico,
7
ele calculou as densidades de cada líquido, identificando-os.
Marque a alternativa correta que fornece as densidades dos líquidos contidos em A e B,

respectivamente:
a) 5,0  10−2 kg m3 e 2,5  10−2 kg m3
b) 2,5  103 kg m3 e 5,0  103 kg m3
c) 2,5  10−2 kg m3 e 5,0  10−2 kg m3
d) 7,5  103 kg m3 e 5,0  103 kg m3
e) 5,0  10−2 kg m3 e 7,5  10−2 kg m3

Use quando necessário:
1atm = 105 Pa, R = 8,32 J mol  K, cpar = 1007 kJ kg  K e c ar
v = 0,718 kJ kg  K; ou Cv = (3 2)nR;
ρágua = 1000 kg m3
8. (Ufjf-pism 2 2017) André está muito empolgado com a sua viagem ao Oriente Médio, pois irá visitar
o Mar Morto, que é um grande lago de água salgada. Na verdade, a concentração de sal na água
daquele lugar é tão grande que a mudança de densidade da água é bem considerável. André resolveu
então levar seu densímetro caseiro para a viagem, para conferir essa mudança de densidade. O
densímetro consiste em um tubo cilíndrico de vidro, de 2,0 cm de diâmetro, fechado na parte inferior,
contendo uma pequena quantidade de areia no fundo, como mostra a figura. O restante do tubo
contém apenas ar, de densidade desprezível. O densímetro de André é graduado na escala x, com
x = 0 no fundo do cilindro.
8
Para calibrar o densímetro, André o colocou na piscina da sua casa, notando que a água atingiu a
escala xp = 24,0 cm.
a) Durante sua tão esperada viagem, ao colocar seu densímetro na água do Mar Morto, ele viu que
o nível da água estava em xm = 20,0 cm. Qual a densidade da água no Mar Morto?
b) Qual a massa do densímetro de André?
c) André não parou por aí, e tentou mergulhar a uma profundidade de 1,5 m no grande lago, que é
a profundidade da sua piscina. Qual o módulo da diferença entre as pressões sob as quais André
foi exposto no fundo da piscina de sua casa e no grande lago de água salgada?
9. (Ufjf-pism 2 2016) Um dos laboratórios de pesquisa da UFJF recebeu um equipamento de 400 kg. É
necessário elevar esse equipamento para o segundo andar do prédio. Para isso, eles utilizam um
elevador hidráulico, como mostrado na figura abaixo. O fluido usado nos pistões do elevador é um óleo
com densidade de 700 kg m3 . A força máxima aplicada no pistão A é de 250 N. Com base nessas
informações, RESPONDA:
a) Calcule a razão mínima entre os raios dos pistões A e B para que o elevador seja capaz de elevar o
9
equipamento.
b) Sabendo que área do pistão A é de 0,05 m2 , calcule a área do pistão B.
c) Com base no desenho, calcule a pressão manométrica no ponto C, situado a uma distância
h = 0,2 m abaixo do ponto onde a força F é aplicada.
10. (Ufjf-pism 2 2016) Um pato de borracha de massa m = 120,0 g e volume total de 500,0 cm3 flutua em
uma banheira cheia de água. Qual a porcentagem do volume do pato que está fora d’água?
a) 64%
b) 76%
c) 24%
d) 2,5%
e) 97,2%
10
Hidrodinâmica
1. (Fuvest 2017) A aorta da baleia é de diâmetro maior do que o cano principal do sistema hidráulico
da Torre de Londres, e a água que passa por ali tem menos ímpeto e velocidade do que o sangue
que jorra do seu coração.
Herman Melville, Moby Dick.
a) Calcule a vazão (volume unidade de tempo) em cada um dos sistemas esquematizados a seguir.
Note e adote:
Suponha os sistemas como sendo cilindros circulares retos.
Atrito na parede da aorta e do cano é desprezível.
π=3

Use quando necessário: g = 10 m s2 ; sen(30) = 1 2.
2. (Ufjf-pism 2 2021) Você está em um jardim, precisa regar as plantas e possui uma mangueira
cilíndrica que tem o mesmo diâmetro ao longo de todo o seu corpo. Então, você conecta um lado da
mangueira na torneira e aponta o outro lado dela (a sua saída) para as plantas. Após abrir a torneira,
aperta a mangueira na saída, de modo que nesse estrangulamento a sua seção reta seja reduzida
para um terço do valor que possui no restante da mangueira (sem estrangulamento). Considere a
água um líquido incompressível. Dadas essas informações, é INCORRETO afirmar que:
a) A vazão de água da mangueira se manterá constante.

b) A velocidade do fluido na saída da mangueira aumentará.
c) O produto resultante da multiplicação da área da seção reta da mangueira pela velocidade da
água na entrada da mangueira ou na extremidade de saída estrangulada será o mesmo.
d) O volume de água por unidade de tempo que atravessa a seção reta estrangulada na saída da
mangueira será reduzido para um terço do valor.
e) A densidade da água tanto na entrada da mangueira quanto em sua saída estrangulada será a
mesma.

Na resolução, use quando necessário: g = 10 m s2 , 1atm = 105 Pa, ρágua = 1.000 kg m3 , π(pi) = 3
11
3. (Ufjf-pism 2 2018) Para economizar energia, você contratou uma bombeira hidráulica, chamada
Maria Emmy, que instalou um sistema de aquecimento solar para um reservatório de água. O
reservatório é conectado ao chuveiro de sua casa por 12 metros de tubulação com diâmetro de
1cm. Quando a torneira é aberta, o chuveiro apresenta uma vazão constante de 6 litros por minuto.
Quanto tempo você deve esperar para começar a cair água quente no chuveiro? Utilize π(pi)  3.
a) 18 s
b) 9 s
c) 36 s
d) 2,25 s
e) 5,5 s
4. (Ufjf-pism 2 2017) Uma caixa d’água em formato cúbico com um metro de aresta está conectada
a uma mangueira pela qual é retirada água para molhar um jardim. Suponha que o nível da caixa
d'água diminua à razão de 4 mm por minuto, e que a área da extremidade da mangueira seja de
1 cm2 aproximadamente.
Determine a vazão e velocidade da água que sai da mangueira, respectivamente:

a) 1 15 L s e 2 3 m s
b) 1 15 L s e 20 3 m s
c) (1 15)  10−3 L s e 2 3 m s
d) 15 L s e 4 6 m s
e) (15)  10−3 L s e 40 6 m s
5. (Ufjf-pism 2 2015) Um chuveiro possui, em sua base, 90 aberturas circulares, com diâmetro médio
de 0,8 mm cada. O chuveiro é conectado a um cano de 1,50 cm de raio. Se a água passa no cano a
uma velocidade de 3,5 m s, com qual velocidade a água saí do chuveiro?
a) 1230 m s,
b) 12,3 m s,
c) 13,67 m s,
d) 0,136 m s,
e) 7,29 m s,
6. (Enem 2014) Uma pessoa, lendo o manual de uma ducha que acabou de adquirir para a sua casa,
observa o gráfico, que relaciona a vazão na ducha com a pressão, medida em metros de coluna de
água (mca).
12
Nessa casa residem quatro pessoas. Cada uma delas toma um banho por dia, com duração média
de 8 minutos, permanecendo o registro aberto com vazão máxima durante esse tempo. A ducha é
instalada em um ponto seis metros abaixo do nível da lâmina de água, que se mantém constante
dentro do reservatório.
Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a

a) 69.120.
b) 17.280.
c) 11.520.
d) 8.640.
e) 2.880.
13
Lista de exercícios - Temperatura e Calor
Termometria
1.(Ufjf-pism 2 2020) Em uma aula sobre escalas de temperatura, termômetros sem escala foram
fornecidos aos alunos de dois grupos, A e B, para que criassem suas próprias escalas lineares. Ambos
os grupos tomaram como pontos fixos a fusão do gelo e a ebulição da água. Para a fusão do gelo, o
grupo A atribuiu o valor 0, e o grupo B atribuiu o valor 10. Para a ebulição da água, o grupo A
atribuiu o valor 100, e o grupo B atribuiu o valor 30. Se a temperatura para o grupo A é representada
por TA , e para o grupo B ela é representada por TB , qual é a relação termométrica entre estas duas
escalas?
a) TA = 100TB + 20
b) TA = 20TB − 200
c) TA = 5TB
d) TA = 100TB − 20
e) TA = 5TB − 50
2. (Ufjf-pism 2 2015) Um professor de Física encontrou dois termômetros em um antigo laboratório de

ensino. Os termômetros tinham somente indicações para o ponto de fusão do gelo e de ebulição da
água. Além disso, na parte superior de um termômetro, estava escrito o símbolo C e, no outro
termômetro, o símbolo F. Com ajuda de uma régua, o professor verificou que a separação entre o
ponto de fusão do gelo e de ebulição da água dos dois termômetros era de 20,0 cm, conforme a figura
abaixo. Com base nessas informações e na figura apresentada, podemos afirmar que, a 5,0 cm, do
ponto de fusão do gelo, os termômetros registram temperaturas iguais a:
a) 25 C e 77 F.
b) 20 C e 40 F.
c) 20 C e 45 F.
14
d) 25 C e 45 F.
e) 25 C e 53 F.
3. (Uerj 2015) No mapa abaixo, está representada a variação média da temperatura dos oceanos em
um determinado mês do ano. Ao lado, encontra-se a escala, em graus Celsius, utilizada para a
elaboração do mapa.
Determine, em Kelvins, o módulo da variação entre a maior e a menor temperatura da escala

apresentada.
4. (Mackenzie 2020) Uma escala de temperatura foi criada e batizada com o nome "Escala Mackenzie
(M)". Como parâmetros, foram atribuídas as temperaturas de −5 M e 245 M para os pontos de fusão
e ebulição da água a nível do mar, respectivamente. A situação descrita acima pode ser observada a
partir do gráfico abaixo, que relaciona a escala Mackenzie com a escala Celsius.
15
A temperatura, na escala Celsius (C), que corresponde a 45 M é de
a) 10
b) 20
c) 30
d) 35
e) 15
5. (Mackenzie 2019) SONHOS SOB CHAMAS
Na madrugada da sexta feira do dia 08 de fevereiro de 2019, dez sonhos deixaram de existir sob as
chamas do Ninho do Urubu, centro de treinamento do Clube de Regatas do Flamengo, no Rio de Janeiro.
Eram adolescentes, aspirantes a craques de futebol, que dormiam no alojamento do clube e foram
surpreendidos pelas chamas advindas do aparelho de ar condicionado que, em poucos minutos,
fizeram a temperatura local atingir valores insuportáveis ao ser humano. Essa temperatura na escala
Celsius tem a sua correspondente na escala Fahrenheit valendo o seu dobro, adicionado de catorze
unidades.
Com bases nos dados fornecidos, é correto afirmar que o valor absoluto da temperatura citada vale
a) 162
b) 194
c) 273
d) 363
e) 294
6. (Mackenzie 2017) Uma escala termométrica A adota para a temperatura da água em ebulição à
pressão normal, de 70 A, e para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 20 A. Outra
escala termométrica B adota para a temperatura da água em ebulição à pressão normal, de 90 B, e
para a temperatura de fusão do gelo à pressão normal, de 10 B. A expressão que relaciona a
temperatura das escalas A(θA ) e B(θB ) é
16
a) θB = 2,6  θA − 42
b) θB = 2,6  θA − 22
c) θB = 1,6  θA − 22
d) θA = 1,6  θB + 22
e) θA = 1,6  θB + 42
7. (Mackenzie 1999) Num determinado trabalho, cria-se uma escala termométrica X utilizando as
temperaturas de fusão (-30°C) e de ebulição (130°C) de uma substância, como sendo 0°X e 80°X,
respectivamente. Ao medir a temperatura de um ambiente com um termômetro graduado nessa
escala, obtivemos o valor 26°X. Essa temperatura na escala Celsius corresponde a:
a) 14°C
b) 18°C
c) 22°C
d) 28°C
e) 41°C
8. (Mackenzie 2003) Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de

temperaturas. Os mais comuns se baseiam na variação de volume sofrida por um líquido considerado
ideal, contido num tubo de vidro cuja dilatação é desprezada. Num termômetro em que se utiliza
mercúrio, vemos que a coluna desse líquido "sobe" cerca de 2,7 cm para um aquecimento de 3,6 °C. Se
a escala termométrica fosse a Fahrenheit, para um aquecimento de 3,6 °F, a coluna de mercúrio "subiria":
a) 11,8 cm
b) 3,6 cm
c) 2,7 cm
d) 1,8 cm
e) 1,5 cm
9. (Mackenzie 2010) Um termômetro graduado na escala Celsius (ºC) é colocado juntamente com dois
outros, graduados nas escalas arbitrárias A (ºA) e B (ºB), em uma vasilha contendo gelo (água no
estado sólido) em ponto de fusão, ao nível do mar.
Em seguida, ainda ao nível do mar, os mesmos termômetros são colocados em uma outra vasilha,
contendo água em ebulição, até atingirem o equilíbrio térmico.
As medidas das temperaturas, em cada uma das experiências, estão indicadas nas figuras 1 e 2,
respectivamente.
17
Para uma outra situação, na qual o termômetro graduado na escala A indica 17º A, o termômetro
graduado na escala B e o graduado na escala Celsius indicarão, respectivamente,
a) 0ºB e 7ºC
b) 0ºB e 10ºC
c) 10ºB e 17ºC
d) 10ºB e 27ºC
e) 17ºB e 10ºC
18
Mudanças de estados físicos e diagramas de fases
1 - O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada no aquecimento de uma

determinada substância:
Relacione as colunas com informações a respeito do gráfico em questão:

Coluna 1:
I. Faixa de temperatura em que a substância permanece sólida;
II. Faixa de temperatura em que a substância permanece totalmente líquida;
III. Temperatura de ebulição;
IV. Temperatura de fusão;
V. Tempo que a fusão demora;
VI. Tempo em que a substância permanece líquida.
Coluna 2:
( ) 10 minutos.
( ) 20 ºC.
( ) Entre 10 a 20 ºC.
( ) 20 minutos.
( ) Entre 20 a 40 ºC.
( ) 40ºC.
19
2 - O gráfico a seguir representa a curva de resfriamento da água pura à pressão constante de 1 atm.
Julgue se são verdadeiras ou falsas as afirmações a seguir:
a. O fenômeno que ocorre na região B da curva é a solidificação e há duas fases em equilíbrio.

b. Na região C da curva, há somente a fase sólida.
c. Nas regiões B e D da curva, a temperatura permanece constante.
d. Na região D da curva, coexistem as fases sólida e líquida.
3 - (UCDB-MS) Uma substância sólida é aquecida continuamente. O gráfico a seguir mostra a

variação da temperatura (ordenada) com o tempo (abscissa):
O ponto de fusão, o ponto de ebulição e o tempo durante o qual a substância permanece no estado
líquido são, respectivamente:
a) 150, 65 e 5
b) 65, 150 e 25
c) 150, 65 e 25
d) 65, 150 e 5
e) 65, 150 e 10
20
4 - (UFPA) Dado o diagrama de aquecimento de um material:
A alternativa correta é:
a) o diagrama representa o resfriamento de uma substância pura.

b) a temperatura no tempo zero representa o aquecimento de um líquido.
c) 210°C é a temperatura de fusão do material.
d) a transformação de X para Y é um fenômeno químico.
e) 80°C é a temperatura de fusão do material.
5 - (Ufjf-pism 2 2015) Observe os diagramas de fases de duas substâncias diferentes.
Marque a opção CORRETA.

a) As curvas marcadas com os números 1 e 2 em ambos os diagramas correspondem a transições
de fase líquido/vapor e vapor/sólido, respectivamente.
b) Os pontos T marcados em ambos os diagramas são conhecidos como pontos críticos.
c) O primeiro diagrama é característico de substâncias cujo volume diminui na fusão e aumenta na
solidificação. Uma diminuição da pressão resulta em um aumento da temperatura de fusão.
d) O segundo diagrama é característico de substâncias cujo volume diminui na fusão e aumenta na
solidificação. Uma diminuição da pressão resulta em um aumento da temperatura de fusão.
e) O ponto crítico indica a temperatura em que a substância sofre fusão.
21
Calor
1. (Enem 2021) Na cidade de São Paulo, as ilhas de calor são responsáveis pela alteração da direção
do fluxo da brisa marítima que deveria atingir a região de mananciais. Mas, ao cruzar a ilha de calor,
a brisa marítima agora encontra um fluxo de ar vertical, que transfere para ela energia térmica
absorvida das superfícies quentes da cidade, deslocando-a para altas altitudes. Dessa maneira, há
condensação e chuvas fortes no centro da cidade, em vez de na região de mananciais. A imagem
apresenta os três subsistemas que trocam energia nesse fenômeno.
No processo de fortes chuvas no centro da cidade de São Paulo, há dois mecanismos dominantes de
transferência de calor: entre o Sol e a ilha de calor, e entre a ilha de calor e a brisa marítima.
VIVEIROS, M. Ilhas de calor afastam chuvas de represas. Disponível em: www2.feis.unesp.br. Acesso
em: 3 dez. 2019 (adaptado).
Esses mecanismos são, respectivamente,

a) irradiação e convecção.
b) irradiação e irradiação.
c) condução e irradiação.
d) convecção e irradiação.
e) convecção e convecção.
2. (Enem 2020) Os manuais de refrigerador apresentam a recomendação de que o equipamento

não deve ser instalado próximo a fontes de calor, como fogão e aquecedores, ou em local onde
22
incida diretamente a luz do sol. A instalação em local inadequado prejudica o funcionamento do
refrigerador e aumenta o consumo de energia.
O não atendimento dessa recomendação resulta em aumento do consumo de energia porque

a) o fluxo de calor por condução no condensador sofre considerável redução.
b) a temperatura da substância refrigerante no condensador diminui mais rapidamente.
c) o fluxo de calor promove significativa elevação da temperatura no interior do refrigerador.
d) a liquefação da substância refrigerante no condensador exige mais trabalho do compressor.
e) as correntes de convecção nas proximidades do condensador ocorrem com maior dificuldade.
3. (Enem 2019) Em 1962, um jingle (vinheta musical) criado por Heitor Carillo fez tanto sucesso que
extrapolou as fronteiras do rádio e chegou à televisão ilustrado por um desenho animado. Nele, uma
pessoa respondia ao fantasma que batia em sua porta, personificando o “frio”, que não o deixaria
entrar, pois não abriria a porta e compraria lãs e cobertores para aquecer sua casa. Apesar de
memorável, tal comercial televisivo continha incorreções a respeito de conceitos físicos relativos à
calorimetria.
DUARTE, M. Jingle é a alma do negócio: livro revela os bastidores das músicas de propagandas.
Disponível em: https://guiadoscuriosos.uol.com.br. Acesso em: 24 abr. 2019 adaptado).
Para solucionar essas incorreções, deve-se associar à porta e aos cobertores, respectivamente, as
funções de:
a) Aquecer a casa e os corpos.
b) Evitar a entrada do frio na casa e nos corpos.
c) Minimizar a perda de calor pela casa e pelos corpos.
d) Diminuir a entrada do frio na casa e aquecer os corpos.
e) Aquecer a casa e reduzir a perda de calor pelos corpos.

4. (Ufjf-pism 2 2017) A garrafa térmica de uma determinada marca foi construída de forma a diminuir
as trocas de calor com o ambiente que podem ocorrer por três processos: condução, convecção e
radiação. Dentre as suas várias características, podemos citar:
I. a ampola interna da garrafa é feita de plástico.

II. a ampola possui paredes duplas, e entre essas paredes, é feito vácuo.
III. a superfície interna da ampola é espelhada.
Assinale a alternativa que corresponde ao processo que se quer evitar usando as características
23
citadas acima.
a) I – radiação; II – condução e convecção; III – convecção.
b) I – condução e radiação; II – convecção; III – condução.
c) I – convecção; II – condução; III – radiação.
d) I – condução; II – condução e convecção; III – radiação.
e) I – radiação; II – condução e convecção; III – radiação.
24
Calor Sensível, Calor latente e Calor específico

1. (Ufjf-pism 2 2021) Quando fornecemos calor a um bloco de gelo suas partículas absorvem energia,
com consequente aumento de temperatura. Porém, existe uma temperatura em que a estrutura
molecular do gelo não consegue manter-se (temperatura de fusão) e ao atingir essa temperatura, a
organização molecular modifica-se. O calor recebido nesta fase é usado para realizar a mudança de
fase, de sólido para líquido. Após a fusão do gelo, se é fornecido mais calor, a temperatura do líquido
aumenta. Um exemplo desse processo é descrito pelo gráfico abaixo.
Considere que o calor de fusão do gelo é 80 cal g e que o calor específico da água é de 1cal gC.
Determine:
a) Qual a massa de gelo usada no processo

b) Qual o calor específico do gelo?
c) Qual a quantidade total de calor usado em todo o processo?
2. (Fuvest 2019) Em uma garrafa térmica, são colocados 200 g de água à temperatura de 30 C e uma
pedra de gelo de 50 g, à temperatura de −10 C. Após o equilíbrio térmico,
Note e adote:
- calor latente de fusão do gelo = 80 cal g;
- calor específico do gelo = 0,5 cal g C;
- calor específico da água = 1,0 cal g C.
a) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 7 C.
25
b) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 0,4 C.
c) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 20 C.
d) nem todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 0 C.
e) o gelo não derreteu e a temperatura de equilíbrio é −2 C.

3. (Ufjf-pism 2 2018) Em um laboratório de física é encontrado um frasco opaco contendo 100 g de um

líquido desconhecido, armazenado na geladeira do laboratório a uma temperatura de 6 graus Celsius.
Um estudante deseja identificar o líquido sem abrir o frasco, usando um calorímetro ideal. No
calorímetro, o estudante insere 100 mL de água pura, a 20 graus Celsius, e em seguida insere o frasco
contendo o líquido. Após certo tempo, o frasco com o líquido desconhecido entra em equilíbrio térmico
com a água, que passa a ter uma temperatura de 16 graus Celsius. Vamos supor que não há trocas
de calor do conteúdo do calorímetro com o ambiente, e que a massa do frasco seja desprezível. O calor
específico da água é de aproximadamente 4,2 J g−1K −1 e sua densidade é 1,0 g mL.
A tabela abaixo tem a informação do calor específico de uma variedade de líquidos.
Calor
Substância específico
(J g−1 K −1)
Tolueno 1,59
Azeite 1,68
Acetona 2,13
Glicerina 2,43
Parafina 3,26
Qual deles deve ser o líquido desconhecido?

a) Parafina.
b) Glicerina.
c) Acetona.
d) Azeite.
e) Tolueno.
4. (Ufjf-pism 2 2017) O gráfico abaixo mostra a variação da temperatura de um corpo de 20 g em

função da quantidade de calor a ele fornecida. Durante o processo, o corpo sofre uma transição de
fase, passando do estado sólido para o estado líquido.
26
Assinale a alternativa CORRETA:
a) a fusão do corpo ocorrerá a 100 C se a sua massa for de 40 g.
b) o calor latente de fusão do corpo é de 10 cal g.
c) a 100 C, será iniciada, necessariamente, uma nova transição de fase.
d) o calor latente de fusão do corpo é de 5 cal g.
e) a fusão do corpo ocorrerá a 50  C somente se sua massa for de 40 g.
5. (Ufjf-pism 2 2016) Um estudante de física, durante seu intervalo de aula, preparou um café. Durante
o processo, ele utilizou uma vasilha com 1 litro de água cuja temperatura inicial era de 21,0 C. Ele
lembrou ter ouvido, em suas aulas de Laboratório de Física II, que a água em Juiz de Fora entra em
ebulição a 98,3 C. Sabendo que os processos ocorreram à pressão constante, o estudante chega às
seguintes conclusões:
I. Levando-se em conta que o calor especifico da água é aproximadamente 1,0 cal g C, a energia
gasta para aquecer a água até a ebulição foi de 77.300,0 cal;
II. Após a água entrar em ebulição, a temperatura da água aumentou até 118,3 C;
III. Durante o processo de aquecimento, o volume de água não se alterou;
IV. A quantidade de calor fornecida para água, após ela entrar em ebulição, é gasta na transformação
de fase líquido/gás.
Marque a alternativa CORRETA.

a) I e IV estão corretas.
b) IV e II estão incorretas.
c) II e III estão corretas.
d) III e IV estão corretas.
e) Todas as afirmativas estão corretas.
6. (Fuvest 2010) Energia térmica, obtida a partir da conversão de energia solar, pode ser armazenada
em grandes recipientes isolados, contendo sais fundidos em altas temperaturas. Para isso, pode-se
utilizar o sal nitrato de sódio (NaNO3), aumentando sua temperatura de 300ºC para 550ºC, fazendo-se
27
assim uma reserva para períodos sem insolação. Essa energia armazenada poderá ser recuperada,
com a temperatura do sal retornando a 300ºC.
Para armazenar a mesma quantidade de energia que seria obtida com a queima de 1 L de gasolina,
necessita-se de uma massa de NaNO3 igual a
Dados:
Poder calórico da gasolina = 3,6×107 J/L
Calor específico do NaNO3 = 1,2×103 J/Kg ºC
a) 4,32 kg.
b) 120 kg.
c) 240 kg.
d) 3×104 kg.
e) 3,6×104 kg.
7. (Fuvest 2022) Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80 °C. Para
evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém
60 mL de café a uma temperatura de 80 °C. Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de
5 °C) deve ser misturada ao café para que a temperatura final do café com leite seja de 65 °C?
Note e adote:
Considere que o calor específico e a densidade do café e do leite sejam idênticos.
a) 5 mL
b) 10 mL
c) 15 mL
d) 20 mL
e) 25 mL
8 - (Ufjf-pism 2 2021) Quando fornecemos calor a um bloco de gelo suas partículas absorvem energia,
com consequente aumento de temperatura. Porém, existe uma temperatura em que a estrutura
molecular do gelo não consegue manter-se (temperatura de fusão) e ao atingir essa temperatura, a
organização molecular modifica-se. O calor recebido nesta fase é usado para realizar a mudança de
fase, de sólido para líquido. Após a fusão do gelo, se é fornecido mais calor, a temperatura do líquido
aumenta. Um exemplo desse processo é descrito pelo gráfico abaixo.
Considere que o calor de fusão do gelo é 80 cal g e que o calor específico da água é de 1cal gC.
Determine:
28
a) Qual a massa de gelo usada no processo
b) Qual o calor específico do gelo?
c) Qual a quantidade total de calor usado em todo o processo?
29
Dilatação térmica dos sólidos e líquidos
1. (Ufjf-pism 2 2021) Considere um sensor de temperatura formado por dois pinos metálicos, A e B, de
forma que tenham uma de suas extremidades presa à parede do sensor e as extremidades livres
voltadas uma para a outra, conforme a figura ao lado. O sensor está inserido em um equipamento
industrial cuja temperatura inicial é 15 C e durante o seu funcionamento somente pode operar até a
temperatura limite de 65 C.
Observamos que na temperatura inicial o pino A tem tamanho igual a 3 cm, enquanto o pino B possui
2 cm de comprimento e estão afastados de uma distância X entre suas extremidades livres. Sabendo-
se que o coeficiente de dilatação linear do pino A é igual a 2  10−5 C−1 e que o do pino B é igual a
4  10−5 C−1, qual deve ser a separação ajustada ente os pinos, em cm, para que entrem em contato
e acionem o circuito elétrico de alerta ao atingir a temperatura máxima permitida pelo equipamento?
Desconsidere a dilatação da própria base do sensor onde os pinos se encontram.
a) 1 10−3 cm.
b) 3  10−3 cm.
c) 5  10−3 cm.
d) 7  10−3 cm.
e) 9  10−3 cm.
2. (Ufjf-pism 2 2020) O processo de pasteurização de alimentos permite a eliminação de micro-

organismos nocivos à nossa saúde e o aumento do tempo em que ele pode ficar armazenado sem se
estragar. O leite é um alimento que pode ser tratado por esse processo. A pasteurização do leite pode
ser feita aquecendo-o à temperatura de 71,5 C por 25 s e, a seguir, resfriando-o imediatamente para
9 C, mantendo-se a pressão constante. Para uma quantidade de leite que tem um litro a 21,5 C, que
passa por este processo, obtenha a diferença entre os volumes máximo e mínimo, e assinale a
alternativa correta. Considere o coeficiente de dilatação volumétrica, obtido a partir de uma amostra
de leite, como 160  10−6 C−1.
30
a) 10 cm3
b) 8 cm3
c) 0,01 cm3
d) 2 cm3
e) 4 cm3
3. (Ufjf-pism 2 2019) Nos tratamentos dentários deve-se levar em conta a composição dos materiais
utilizados nos restaurados, de modo a haver compatibilidade entre estes e a estrutura dos dentes.
Mesmo quando ingerimos alimentos muito quentes ou muito frios, espera-se não acontecer tensão
excessiva, que poderia até vir a causar rachaduras nos dentes.
Entre as afirmativas a seguir, qual a mais adequada para justificar o fato de que efeitos desagradáveis
dessa natureza podem ser evitados quando:
a) o calor específico do material do qual são compostos os dentes tem um valor bem próximo do calor
específico desses materiais.
b) o coeficiente de dilatação do material do qual são compostos os dentes tem um valor bem próximo
do coeficiente de dilatação desses materiais.
c) a temperatura do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo da
temperatura desses materiais.
d) a capacidade térmica do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo da
capacidade térmica desses materiais.
e) o calor latente do material de que são compostos os dentes tem um valor bem próximo do calor
latente desses materiais.
4. (Ufjf-pism 2 2015) O gráfico abaixo mostra o comprimento de um bastão feito de um material

desconhecido em função da temperatura. A 0 C o comprimento inicial do bastão é 200 mm. A tabela
ao lado mostra os coeficientes de dilatação linear de alguns materiais.
Coeficiente de dilatação
Material −1
linear (em C )
Latão 20  10 −6
Vidro comum 8  10 −6
Vidro pirex 5  10 −6
Porcelana 3  10 −6
Concreto 12  10 −6
Com base nesses dados, responda o que se pede.
31
a) De que material o bastão é feito? Justifique sua resposta com cálculos.
b) Qual é o comprimento do bastão a uma temperatura de 210 C?
5. (Fuvest 2014) Uma lâmina bimetálica de bronze e ferro, na temperatura ambiente, é fixada por uma
de suas extremidades, como visto na figura abaixo.
Nessa situação, a lâmina está plana e horizontal. A seguir, ela é aquecida por uma chama de gás. Após
algum tempo de aquecimento, a forma assumida pela lâmina será mais adequadamente
representada pela figura:
Note e adote:
O coeficiente de dilatação térmica linear do ferro é 1,2  10−5 C−1.
O coeficiente de dilatação térmica linear do bronze é 1,8  10−5 C−1.
Após o aquecimento, a temperatura da lâmina é uniforme.
a)
b)
c)
d)
e)
32
6. (Fuvest 2012)
Para ilustrar a dilatação dos corpos, um grupo de estudantes apresenta, em uma feira de ciências, o
instrumento esquematizado na figura acima. Nessa montagem, uma barra de alumínio com 30cm de
comprimento está apoiada sobre dois suportes, tendo uma extremidade presa ao ponto inferior do
ponteiro indicador e a outra encostada num anteparo fixo. O ponteiro pode girar livremente em torno
do ponto O, sendo que o comprimento de sua parte superior é 10cm e, o da inferior, 2cm. Se a barra de
alumínio, inicialmente à temperatura de 25 ºC, for aquecida a 225 ºC, o deslocamento da extremidade
superior do ponteiro será, aproximadamente, de
Note e adote: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2  10−5 ºC−1
a) 1 mm.
b) 3 mm.
c) 6 mm.
d) 12 mm.
e) 30 mm.
33
Lista de exercícios - Termodinâmica
Transformações gasosas, trabalho em transformações gasosas e Energia Interna de um gás ideal
1. (Ufjf-pism 2 2021) Um cientista está usando um Gás Ideal monoatômico como substância de trabalho
de uma máquina térmica com um ciclo específico que é necessário para o seu trabalho. Ele constrói o
seu equipamento de modo a realizar o seguinte ciclo com 0,1 mol de gás. Inicialmente, o gás encontra-
se com um volume de 2,49 L e a pressão de 1,0  105 N m2 . Iniciando o ciclo, esse gás expande-se à
pressão constante de modo a alcançar o volume de 4,98 L. Posteriormente, a temperatura desse gás
diminui a volume constante, reduzindo a sua pressão para 2,5  104 N m2 . Em seguida, o gás é
comprimido a pressão constante, retornando ao volume inicial. Finalmente, o gás é aquecido a volume
constante, retornando à sua temperatura inicial. Caso necessário, utilize Eint = ( 3 2) nRT e
R = 8,3 J (mol  K). Com essas informações, responda os itens a seguir.
a) Determine a quantidade de calor recebida pelo gás na parte do ciclo na qual ocorre o aquecimento
isovolumétrico.
b) Encontre o módulo do trabalho realizado pelo gás quando essa máquina térmica realiza esse ciclo.
2. (Uepg-pss 2 2019) O gráfico abaixo representa uma transformação sofrida por 4 mol de um gás
ideal monoatômico. A respeito dessa transformação, assinale o que for correto.
Dado: constante geral dos gases ideais R = 8,31 J mol  K
01) O trabalho foi realizado sobre o gás.

02) A transformação foi isobárica.
04) O trabalho realizado na transformação foi de 8 kJ.
08) A temperatura do gás para a situação A vale aproximadamente 90 K.
34
3. (Fuvest 2018) O motor Stirling, uma máquina térmica de alto rendimento, é considerado um motor
ecológico, pois pode funcionar com diversas fontes energéticas. A figura I mostra esquematicamente
um motor Stirling com dois cilindros. O ciclo termodinâmico de Stirling, mostrado na figura II, representa
o processo em que o combustível é queimado externamente para aquecer um dos dois cilindros do
motor, sendo que uma quantidade fixa de gás inerte se move entre eles, expandindo-se e contraindo-
se.
Nessa figura está representado um ciclo de Stirling no diagrama P  V para um mol de gás ideal
monoatômico. No estado A, a pressão é PA = 4 atm, a temperatura é T1 = 27 C e o volume é VA . A partir
do estado A, o gás é comprimido isotermicamente até um terço do volume inicial, atingindo o estado
B. Na isoterma T1, a quantidade de calor trocada é Q1 = 2.640 J, e, na isoterma T2 , é Q2 = 7.910 J.
Determine
a) o volume VA , em litros;
b) a pressão PD , em atm, no estado D;
T.
c) a temperatura 2
Considerando apenas as transformações em que o gás recebe calor, determine
d) a quantidade total de calor recebido em um ciclo, QR , em J.
Note e adote:
Calor específico a volume constante: CV = 3 R 2
Constante universal dos gases: R = 8 J (mol K) = 0,08 atm (mol K)
0 C = 273 K
35
1atm = 105 Pa
1m3 = 1.000

Na resolução, use quando necessário: 1atm = 105 Pa, R = 8,3 J mol  K, ρágua = 1.000 kg m3 , g = 10 m s2
4. (Ufjf-pism 2 2018) A figura abaixo representa um diagrama PV que mostra três transformações que
ocorrem sobre um gás ideal, seguindo a sequência "abcd", onde as letras representam pontos iniciais
e finais das transformações e a seta, o sentido das transformações. Os segmentos de reta " ab " e "cd"
representam transformações isocóricas (isovolumétrica). O segmento de reta "bc " representa uma
transformação isobárica. Sabemos que para os pontos "a " e "b " vale a relação Pb = 2 Pa , para os
pontos "a " e "c " vale a relação Vc = 3Va , e que para os pontos "b " e " d" vale a relação Pd = Pb 4.
Considere que o gás seja composto por n = 0,2 mol de moléculas.
Dados: Constante universal dos gases ideais: R  8,3 J mol  K.
a) Calcule as temperaturas nos pontos "a" e " d".

b) Encontre o trabalho total realizado pelo gás ao longo da sequência de transformações "abcd".

Use quando necessário:
1 atm = 105 Pa, R = 8,32 J mol  K, cpar = 1007 kJ kg  K e c ar
v = 0,718 kJ kg  K; ou Cv = (3 2)nR;
ρágua = 1000 kg m3
5. (Ufjf-pism 2 2017) Num dia quente de verão, estava fazendo 27 C, e Pedro ficou muito irritado com
a porta da geladeira. Ele abriu a geladeira uma primeira vez para pegar sorvete de creme.
Imediatamente após fechar a geladeira, lembrou-se de que sua irmã, Ana, havia pedido o sorvete de
morango. Abriu a geladeira novamente e teve que fazer uma força muito maior que a força feita da
36
primeira vez. Isso ocorre porque o ar quente, que entra na geladeira quando esta é aberta, sofre um
resfriamento a volume constante. Se esperarmos um pouco, há troca de ar entre o ambiente exterior e
a geladeira, fazendo com que as pressões interna e externa se igualem, tornando a geladeira fácil de
se abrir novamente.
a) Considere que o ar é um gás ideal, e que imediatamente antes de Pedro fechar a porta, todo o ar no
interior da geladeira está a pressão e temperatura ambiente. Considere ainda que, após fechar a
porta, todo o ar no interior da geladeira atinge rapidamente uma temperatura de 7,0 C, e que não
há troca de ar entre geladeira e o meio externo.
Calcule a pressão no interior da geladeira após o resfriamento.
b) Considerando que o volume de ar interno da geladeira é 0,6 m3 , calcule a energia retirada do ar no

processo de resfriamento.
6. (Ufjf-pism 2 2015) Em um experimento controlado em laboratório, uma certa quantidade de gás

ideal realizou o ciclo ABCDA, representado na figura abaixo.
Nessas condições, analise as afirmativas, a seguir, como verdadeiras (V) ou falsas (F).
01) ( ) No percurso AB, o trabalho realizado pelo gás é igual a 6  102 J.

02) ( ) No percurso BC, o trabalho realizado é nulo.
04) ( ) No percurso CD, ocorre diminuição da energia interna.
08) ( ) Ao completar cada ciclo, o trabalho líquido é nulo.
Utilizando-se esse ciclo em uma máquina, de modo que o gás realize
16) ( ) quatro ciclos por segundo, a potência dessa máquina será igual a
12  102 W.
Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmativas verdadeiras.

a) 08
b) 09
37
c) 11
d) 23
e) 24
38
Leis da Termodinâmica
1. (Fuvest 2021) Um mol de um gás ideal percorre o processo cíclico ABCA em um diagrama P − V,
conforme mostrado na figura, sendo que a etapa AB é isobárica, a etapa BC é isocórica e a etapa CA
é isotérmica.
Considere as seguintes afirmações:
I. O gás libera calor tanto na etapa BC quanto na etapa CA.

II. O módulo do trabalho realizado pelo gás é não nulo tanto na etapa AB quanto na etapa BC.
III. O gás tem sua temperatura aumentada tanto na etapa AB quanto na etapa CA.
É correto o que se afirma em:

a) Nenhuma delas.
b) Apenas I.
c) Apenas II.
d) Apenas III.
e) Apenas I e II.
2. (Fuvest 2020) Um mol de um gás ideal monoatômico é resfriado adiabaticamente de uma

temperatura inicial T1 até uma temperatura final T1 3.
Com base nessas informações, responda:
a) O gás sofreu expansão ou compressão ao final do processo? Justifique sua resposta.

b) Encontre o valor do trabalho realizado pelo gás nesse processo em termos da constante universal
dos gases ideais R e de T1.
c) Encontre a razão entre as pressões final e inicial do gás após o processo.
Note e adote:
39
Em um processo adiabático, não há troca de calor com o ambiente.
Energia interna por mol de um gás ideal monoatômico: U = 3RT 2.
Para o processo adiabático em questão, vale a relação PV5 3 = constante.
3. (Ufjf-pism 2 2020) Recipientes fechados que contêm gases podem ser expostos a grandes variações
de temperatura. Eles sempre devem ter uma válvula de segurança que se abre de modo a evitar que
a pressão interna se aproxime da pressão máxima a que eles resistem. Considere uma panela de
pressão, tampada, contendo 1mol de um gás ideal monoatômico, inicialmente à pressão atmosférica
e à temperatura de 27 C. Esse gás é aquecido até alcançar a temperatura de 177 C. Se for necessário,
considere que 1 atm = 105 N m2 , R = 8,3 J mol  K, 0 K = −273 C, e que a energia interna de um gás
monoatômico é dada por ( 3 2) nRT.
a) Determine a variação de pressão do gás contido na panela devido ao aquecimento, e a quantidade

de calor fornecida ao gás durante este aquecimento.
b) Suponha que a válvula de segurança esteja obstruída. Assim que o gás atinge a temperatura de
177 C, a pressão interna supera a pressão máxima suportada e a panela explode. Sendo assim, o
gás experimenta uma súbita variação de temperatura (considere como processo adiabático) de
177 C para 77 C. Calcule o trabalho total realizado pelo gás sobre as partes da panela.
4. (Enem 2012) Aumentar a eficiência na queima de combustível dos motores à combustão e reduzir
suas emissões de poluentes são a meta de qualquer fabricante de motores. É também o foco de uma
pesquisa brasileira que envolve experimentos com plasma, o quarto estado da matéria e que está
presente no processo de ignição. A interação da faísca emitida pela vela de ignição com as moléculas
de combustível gera o plasma que provoca a explosão liberadora de energia que, por sua vez, faz o
motor funcionar.
Disponível em: www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).
No entanto, a busca da eficiência referenciada no texto apresenta como fator limitante
a) o tipo de combustível, fóssil, que utilizam. Sendo um insumo não renovável, em algum momento
estará esgotado.
b) um dos princípios da termodinâmica, segundo o qual o rendimento de uma máquina térmica nunca
atinge o ideal.
c) o funcionamento cíclico de todo os motores. A repetição contínua dos movimentos exige que parte
da energia seja transferida ao próximo ciclo.
d) as forças de atrito inevitável entre as peças. Tais forças provocam desgastes contínuos que com o
tempo levam qualquer material à fadiga e ruptura.
40
e) a temperatura em que eles trabalham. Para atingir o plasma, é necessária uma temperatura maior
que a de fusão do aço com que se fazem os motores.
5. (Enem 2011) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro
sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão
para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou
transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer
que há vazamento da energia em outra forma.
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).
De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor
são decorrentes de a
a) liberação de calor dentro do motor ser impossível.

b) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
c) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
d) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.
e) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.
41
Maquinas térmicas e Ciclo de Carnot
1. (Ufjf-pism 2 2021) Um técnico de motores de uma fábrica coloca uma máquina térmica para
funcionar entre as temperaturas de uma fonte quente a 600 K e uma fonte fria a 300 K. Em cada ciclo,
ele verifica que ela realiza 50 J de trabalho. Baseado nessas informações, podemos afirmar que a
única informação INCORRETA é:
a) Ela poderia receber 70 J por ciclo da fonte quente e enviar 20 J por ciclo para a fonte fria.
b) Ela poderia possuir rendimento igual a 0,47 (ou 47%).
c) Caso se tratasse de uma Máquina de Carnot, pode-se dizer que ela estaria obtendo 100 J da fonte
quente por ciclo.
d) Se, hipoteticamente, essa máquina térmica tiver o seu ciclo invertido, ela poderia funcionar como
um refrigerador.
e) Caso se tratasse de uma Máquina de Carnot, pode-se dizer que ela estaria enviando 50 J para a
fonte fria por ciclo.
2. (Ufjf-pism 2 2019) Uma máquina a vapor é uma máquina térmica que utiliza a pressão do vapor
d’água. Considerando que o calor é uma forma de energia, este pode produzir trabalho. Conforme as
leis da Termodinâmica, as máquinas a vapor operam em ciclos. James Watt (1736-1819) contribuiu de
forma decisiva para a Revolução Industrial (entre a 2ª metade do séc. XVIII e a 1ª metade do séc. XIX)
nos processos de melhoria no motor a vapor. Mesmo após a invenção do motor a combustão no final
do sec. XIX, ainda hoje são utilizados motores térmicos – por exemplo, nas usinas nucleares – para a
geração de eletricidade.
Analise as afirmações a seguir a respeito de máquinas a vapor, respondendo se são verdadeiras ou

falsas, JUSTIFICANDO SUA RESPOSTA DA MANEIRA MAIS OBJETIVA POSSÍVEL.
a) Considere que, em determinado momento, o volume do vapor permanece constante, porque o

êmbolo que pressiona o vapor travou devido a uma falha mecânica. Nesse caso, conforme a 1ª lei
da Termodinâmica, toda a energia obtida na forma de calor é transformada em energia interna.
b) De acordo com a 2ª lei da Termodinâmica, as máquinas a vapor, no decorrer de um ciclo,

transformam em trabalho todo calor recebido da fonte quente, e a energia interna do vapor se
42
mantém constante.
3. (Enem 2008) A energia geotérmica tem sua origem no núcleo derretido da Terra, onde as
temperaturas atingem 4.000 °C. Essa energia é primeiramente produzida pela decomposição de
materiais radioativos dentro do planeta. Em fontes geotérmicas, a água, aprisionada em um
reservatório subterrâneo, é aquecida pelas rochas ao redor e fica submetida a altas pressões, podendo
atingir temperaturas de até 370 °C sem entrar em ebulição. Ao ser liberada na superfície, à pressão
ambiente, ela se vaporiza e se resfria, formando fontes ou gêiseres. O vapor de poços geotérmicos é
separado da água e é utilizado no funcionamento de turbinas para gerar eletricidade. A água quente
pode ser utilizada para aquecimento direto ou em usinas de dessalinização.
Roger A. Hinrichs e Merlin Kleinbach. Energia e meio ambiente. Ed. ABDR (com adaptações)
Depreende-se das informações do texto que as usinas geotérmicas

a) utilizam a mesma fonte primária de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes
os riscos decorrentes de ambas.
b) funcionam com base na conversão de energia potencial gravitacional em energia térmica.
c) podem aproveitar a energia química transformada em térmica no processo de dessalinização.
d) assemelham-se às usinas nucleares no que diz respeito à conversão de energia térmica em cinética
e, depois, em elétrica.
e) transformam inicialmente a energia solar em energia cinética e, depois, em energia térmica.
4. (Enem 2003) No Brasil, o sistema de transporte depende do uso de combustíveis fósseis e de

biomassa, cuja energia é convertida em movimento de veículos. Para esses combustíveis, a
transformação de energia química em energia mecânica acontece
a) na combustão, que gera gases quentes para mover os pistões no motor.
b) nos eixos, que transferem torque às rodas e impulsionam o veículo.
c) na ignição, quando a energia elétrica é convertida em trabalho.
d) na exaustão, quando gases quentes são expelidos para trás.
e) na carburação, com a difusão do combustível no ar.
43
Lista de exercícios - Ótica
Refração
1. (Ufjf-pism 2 2021) Em um laboratório de óptica da UFJF, uma estudante de Física realizou um

experimento para caracterizar um material transparente desconhecido por meio do valor do seu índice
de refração, nd. Ela montou o experimento de modo a enviar um feixe de laser a partir do ar em direção
à interface do ar com esse material.
Com base nas informações da figura abaixo, da tabela de índices de refração abaixo e sabendo que
a estudante obteve para o ângulo θ entre a normal e o raio que se propaga dentro do material
desconhecido o valor de sen(θ) = 0,37, você pode concluir que o material mais provável era:
Material Índice de refração

(n)
Ar 1,00
Glicerina 1,90
Diamante 2,42
Vidro 1,50
Álcool Etílico 1,36
Acrílico 1,49
Tabela: índices de refração.
a) Vidro.
b) Glicerina.
c) Álcool Etílico.
d) Diamante.
e) Acrílico.
44
2. (Enem 2020) Herschel, em 1880, começou a escrever sobre a condensação da luz solar no foco de
uma lente e queria verificar de que maneira os raios coloridos contribuem para o aquecimento. Para
isso, ele projetou sobre um anteparo o espectro solar obtido com um prisma, colocou termômetros nas
diversas faixas de cores e verificou nos dados obtidos que um dos termômetros iluminados indicou um
aumento de temperatura maior para uma determinada faixa de frequências.
Para verificar a hipótese de Herschel, um estudante montou o dispositivo apresentado na figura. Nesse
aparato, cinco recipientes contendo água, à mesma temperatura inicial, e separados por um material
isolante térmico e refletor são posicionados lado a lado (A, B, C, D e E) no interior de uma caixa de
material isolante térmico e opaco. A luz solar, ao entrar na caixa, atravessa o prisma e incide sobre os
recipientes. O estudante aguarda até que ocorra o aumento da temperatura e a afere em cada
recipiente.
Em qual dos recipientes a água terá maior temperatura ao final do experimento?

a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
45
3. (Ufjf-pism 2 2019) As fibras ópticas podem ser usadas em telecomunicações, quando uma única
fibra, da espessura de um fio de cabelo, transmite informação de vídeo equivalente a muitas imagens
simultaneamente. Também são largamente aplicadas em medicina, permitindo transmitir luz para
visualizar vários órgãos internos, sem cirurgias. Um feixe de luz pode incidir na extremidade de uma
fibra óptica de modo que nenhuma ou muito pouca energia luminosa será perdida através das
paredes da fibra. O princípio ou fenômeno que explica o funcionamento das fibras ópticas é
denominado:
a) reflexão interna total da luz.

b) refração total da luz.
c) independência da velocidade da luz.
d) reflexão especular da luz.
e) dispersão da luz.
4. (Enem 2019) Os olhos humanos normalmente têm três tipos de cones responsáveis pela percepção
das cores: um tipo para tons vermelhos, um para tons azuis e outro para tons verdes. As diversas cores
que enxergamos são o resultado da percepção das cores básicas, como indica a figura.
A protanopia é um tipo de daltonismo em que há diminuição ou ausência de receptores da cor

vermelha. Considere um teste com dois voluntários: uma pessoa com visão normal e outra com caso
severo de protanopia. Nesse teste, eles devem escrever a cor dos cartões que lhes são mostrados. São
utilizadas as cores indicadas na figura.
Para qual cartão os dois voluntários identificarão a mesma cor?
46
a) Vermelho.
b) Magenta.
c) Amarelo.
d) Branco.
e) Azul.
5. (Enem 2019) Quando se considera a extrema velocidade com que a luz se espalha por todos os lados
e que, quando vêm de diferentes lugares, mesmo totalmente opostos, os raios luminosos se
atravessam uns aos outros sem se atrapalharem, compreende-se que, quando vemos um objeto
luminoso, isso não poderia ocorrer pelo transporte de uma matéria que venha do objeto até nós, como
uma flecha ou bala atravessa o ar; pois certamente isso repugna bastante a essas duas propriedades
da luz, principalmente a última.
HUYGENS, C. in: MARTINS, R. A. Tratado sobre a luz, de Cristian Huygens. Caderno de História e Filosofia
da Ciência, supl. 4, 1986.
O texto contesta que concepção acerca do comportamento da luz?

a) O entendimento de que a luz precisa de um meio de propagação, difundido pelos defensores da
existência do éter.
b) O modelo ondulatório para a luz, o qual considera a possibilidade de interferência entre feixes
luminosos.
c) O modelo corpuscular defendido por Newton, que descreve a luz como um feixe de partículas.
d) A crença na velocidade infinita da luz, defendida pela maioria dos filósofos gregos.
e) A ideia defendida pelos gregos de que a luz era produzida pelos olhos.
6. (Enem 2018) A figura representa um prisma óptico, constituído de um material transparente, cujo
índice de refração é crescente com a frequência da luz que sobre ele incide. Um feixe luminoso,
composto por luzes vermelha, azul e verde, incide na face A, emerge na face B e, após ser refletido por
um espelho, incide num filme para fotografia colorida, revelando três pontos.
47
Observando os pontos luminosos revelados no filme, de baixo para cima, constatam-se as seguintes
cores:
a) Vermelha, verde, azul.

b) Verde, vermelha, azul.
c) Azul, verde, vermelha.
d) Verde, azul, vermelha.
e) Azul, vermelha, verde.

7. (Ufjf-pism 2 2018) Em um experimento realizado em um laboratório, Maria Meitner colocou uma

caneta laser adequadamente protegida no fundo de um aquário e depois o encheu com um líquido
desconhecido. Ao instalar o laser, ela mediu o ângulo limite, θL , para que ocorra a reflexão total na
interface com o ar, encontrando o valor de 42. A figura a seguir representa o experimento, sendo que
a seta no fundo do aquário representa a caneta laser e as outras, por sua vez, indicam a direção de
propagação do feixe.
Dados: cos 42 = 0,74; sen 42 = 0,67; nar = 1,0 (índice de refração do ar).
48
Os índices de refração de cinco líquidos diferentes estão indicados na tabela abaixo.
Índice
Líquido de
refração
Líquido 1 1,1
Líquido 2 1,3
Líquido 3 1,5
Líquido 4 1,7
Líquido 5 1,8
O índice de refração de qual líquido se aproxima mais do obtido pelo experimento de Maria Meitner?
a) Do líquido 5.
b) Do líquido 4.
c) Do líquido 3.
d) Do líquido 2.
e) Do líquido 1.
8. (Ufjf-pism 2 2016) No seu laboratório de pesquisa, o aluno Pierre de Fermat utiliza um sistema de
fibras ópticas para medir as propriedades ópticas de alguns materiais. A fibra funciona como um guia
para a luz, permitindo que esta se propague por reflexões totais sucessivas. Em relação aos fenômenos
de reflexão e refração, assinale a alternativa CORRETA:
a) A reflexão total só pode ocorrer quando a luz passa de um meio menos refringente para um mais
refringente;
b) A reflexão total só pode ocorrer quando a luz passa de um meio mais refringente para um menos
refringente;
c) A luz não sofre reflexões no interior da fibra óptica, ela simplesmente se curva junto com a curvatura
da fibra;
d) O efeito de reflexão total só ocorre em função da proteção plástica que envolve as fibras; sem a
proteção, a luz irá se perder;
e) A Lei de Snell não prevê que ocorra o fenômeno de refração.
49
9. (Enem 2015) Será que uma miragem ajudou a afundar o Titanic? O fenômeno ótico conhecido como
Fata Morgana pode fazer com que uma falsa parede de água apareça sobre o horizonte molhado.
Quando as condições são favoráveis, a luz refletida pela água fria pode ser desviada por uma camada
incomum de ar quente acima, chegando até o observador, vinda de muitos ângulos diferentes. De
acordo com estudos de pesquisadores da Universidade de San Diego, uma Fata Morgana pode ter
obscurecido os icebergs da visão da tripulação que estava a bordo do
Titanic. Dessa forma, a certa distância, o horizonte verdadeiro fica encoberto por uma névoa
escurecida, que se parece muito com águas calmas no escuro.
Disponível em: http://apod.nasa.gov. Acesso em: 6 set. 2012 (adaptado).
O fenômeno ótico que, segundo os pesquisadores, provoca a Fata Morgana é a

a) ressonância.
b) refração.
c) difração.
d) reflexão.
e) difusão.
10. (Enem 2014) É comum aos fotógrafos tirar fotos coloridas em ambientes iluminados por lâmpadas
fluorescentes, que contêm uma forte composição de luz verde. A consequência desse fato na fotografia
é que todos os objetos claros, principalmente os brancos, aparecerão esverdeados. Para equilibrar as
cores, deve-se usar um filtro adequado para diminuir a intensidade da luz verde que chega aos
sensores da câmera fotográfica. Na escolha desse filtro, utiliza-se o conhecimento da composição das
cores-luz primárias: vermelho, verde e azul; e das cores-luz secundárias: amarelo = vermelho + verde,
ciano = verde + azul e magenta = vermelho + azul.
Disponível em: http://nautilus.fis.uc.pt. Acesso em 20 maio 2014 (adaptado).
Na situação descrita, qual deve ser o filtro utilizado para que a fotografia apresente as cores naturais
dos objetos?
a) Ciano.
b) Verde.
c) Amarelo.
d) Magenta.
e) Vermelho.
50
Lentes
1. (Fuvest 2019) Uma pessoa observa uma vela através de uma lente de vidro biconvexa, como
representado na figura.
Considere que a vela está posicionada entre a lente e o seu ponto focal F. Nesta condição, a imagem
observada pela pessoa é
a) virtual, invertida e maior.
b) virtual, invertida e menor.
c) real, direita e menor.
d) real, invertida e maior.
e) virtual, direita e maior.
2. (Ufjf-pism 2 2019)
A presbiopia é um defeito na visão que ocorre com o envelhecimento da pessoa. Define-se ponto
próximo como o ponto mais perto dos olhos com que uma pessoa consegue ver com nitidez. Para uma
pessoa de visão normal, este ponto está localizado a 25 cm do cristalino do olho – denominada de
distância mínima de visão distinta. Com o envelhecimento, os músculos ciliares perdem elasticidade,
provocando um enrijecimento do cristalino e, consequentemente, a incapacidade da acomodação
visual. Por causa disso, como mostrado na figura, há um afastamento do ponto próximo, isto é, há
dificuldade de visão de objetos próximos, uma vez que a formação das imagens nítidas ocorre somente
atrás da retina do olho, embora a visão de objetos distantes permaneça inalterada. A dioptria D (ou
“grau”) de uma lente é definida como D = 1 (distância focal), ou seja: 1 grau = 1m−1. Um oftalmologista
examina um paciente com presbiopia e conclui que ele enxerga bem somente a partir de uma
51
distância de 2,0 m dos seus olhos.
a) Qual a vergência D, em dioptria, que a lente deve possuir para que o paciente descrito acima possa
enxergar bem um objeto colocado a uma distância de 0,25 m dos seus olhos?
b) Que tipo de lente o oftalmologista deve receitar ao paciente descrito acima? Justifique.
3. (Fuvest 2018) Câmeras digitais, como a esquematizada na figura, possuem mecanismos

automáticos de focalização.
Em uma câmera digital que utilize uma lente convergente com 20 mm de distância focal, a distância,
em mm, entre a lente e o sensor da câmera, quando um objeto a 2 m estiver
corretamente focalizado, é, aproximadamente,
a) 1.
b) 5.
c) 10.
d) 15.
e) 20.

4. (Ufjf-pism 2 2018) Dois problemas de visão comuns são a miopia e a hipermetropia. A miopia é um
problema de visão que ocorre quando a imagem de um objeto se forma antes da retina. A
hipermetropia, por sua vez, é um problema de visão que ocorre quando os raios de luz interceptam a
retina antes de a imagem ser formada – nesse caso a imagem formar-se-ia depois da retina. Maria e
Fernanda foram ao oftalmologista. Maria descobriu que possui miopia. Fernanda descobriu que possui
hipermetropia.
A partir da informação obtida do enunciado, marque a alternativa correta.

a) Maria deve usar lentes divergentes para corrigir a miopia.
b) Maria deve usar lentes convergentes para corrigir a miopia.
c) Fernanda deve usar lentes divergentes para corrigir a hipermetropia.
d) Ambas devem usar lentes convergentes para corrigir os seus problemas de visão.
e) Ambas devem usar lentes divergentes para corrigir os seus problemas de visão.
52
5. (Ufjf-pism 2 2015) Uma vela está situada a uma distância de 23 cm de uma lente convergente com
distância focal de 10 cm, como mostrado na figura abaixo.
Sobre a imagem formada, pode-se afirmar que:

a) será real e invertida, formada à direita da lente, a uma distância de 17,69 cm desta, e com tamanho
menor que o do objeto.
b) será virtual e direta, formada à esquerda da lente, a uma distância de 17,69 cm desta, e com
tamanho maior que o do objeto.
c) será real e invertida, formada à direita da lente, a uma distância de 6,97 cm desta, e com tamanho
d) será real e invertida, formada à esquerda da lente, a uma distância de 6,97 cm desta, e com
tamanho maior que o do objeto.
e) será real e direta, formada à direita da lente, a uma distância de 17,69 cm desta, e com tamanho
53
Espelhos planos
1. (Ufjf-pism 2 2019) Na figura abaixo estão representadas a lateral esquerda de um carro, com o seu
espelho retrovisor plano, e nove pessoas paradas na calçada, correspondentes aos pontos 1 a 9.
O espelho retrovisor representado tem a altura do seu centro coincidindo com a altura dos olhos do
motorista, conforme mostra a figura. Nessa situação, o motorista vê as pessoas:
a) 1, 4, 5
b) 1, 5, 7
c) 5, 7, 8
d) 1, 9, 3
e) 1, 6, 7
2. (Ufjf-pism 2 2017) Uma vela de 20 cm está posicionada próximo a um espelho E plano de 30 cm,
conforme indicado na figura. Um observador deverá ser posicionado na mesma linha vertical da vela,
ou seja, no eixo y, de forma que ele veja uma imagem da vela no espelho.
54
Qual o intervalo de y em que o observador pode ser posicionado para que ele possa ver a imagem em
toda sua extensão?
a) 0 dm  y  6 dm.
b) 3 dm  y  6 dm.
c) 4 dm  y  7 dm.
d) 5 dm  y  10 dm.
e) 6 dm  y  10 dm.
3. (Ufjf-pism 2 2015) Manuela deve comprar um espelho para instalar em seu quarto. Ela pretende
comprar um espelho que permita ver sua imagem completa refletida nele. Sabendo que Manuela tem
1,70 m de altura e que seus olhos estão a 1,55 m do chão, ajude-a a realizar sua escolha, calculando o
que se pede.
a) A máxima altura em relação ao solo onde pode ser colocada a base do espelho.
b) A altura mínima em relação ao solo onde pode ser colocado o topo do espelho.
4. (Fuvest 2007) A janela de uma casa age como se fosse um espelho e reflete a luz do Sol nela
incidente, atingindo, às vezes, a casa vizinha.
55
Para a hora do dia em que a luz do Sol incide na direção indicada na figura, o esquema que melhor
representa a posição da janela capaz de refletir o raio de luz na direção de P é
a)
b)
c)
d)
e)
56
Espelhos esféricos
1. (Ufjf-pism 2 2020) Um carro estacionado tem um espelho retrovisor esférico convexo cujo raio de
curvatura é de 5 m. Atrás do carro está um pedestre, a 10 m de distância desse espelho. A figura abaixo
mostra o pedestre (no ponto O, representado simplificadamente apenas com corpo fino e cabeça), o
espelho como uma curva (cortando a linha horizontal OC no ponto E), o ponto focal (ponto F) e o
centro de curvatura do espelho (ponto C).
a) Faça um esquema, baseado na figura abaixo, representando também a imagem do pedestre (com
corpo e cabeça). Justifique a posição e o tamanho da imagem usando até três raios luminosos
relevantes. Descreva quais são as características da imagem (real ou virtual; direita ou invertida;
maior, igual ou menor do que o pedestre).
b) Calcule a que distância desse espelho retrovisor estará a imagem do pedestre.
2. (Enem 2ª aplicação 2014)
A ilustração representa uma das mais conhecidas obras do artista gráfico holandês M. C. Escher. Seu
57
trabalho tem como características as figuras geométricas e ilusões de óptica.
Disponível em: www.myspace.com. Acesso em: 20 out. 2011.
Pelas características da imagem formada na gravura, o artista representou um espelho esférico do

tipo
a) convexo, pois as imagens de todos os objetos, formadas na esfera, inclusive a do artista, são virtuais.
b) côncavo, pois as imagens são direitas, indicando que todos os objetos visualizados estão entre o
foco e o espelho.
c) côncavo, devido ao pequeno campo de visão, não é possível observar todos os detalhes do local
onde se encontra o artista.
d) convexo, pois as imagens são formadas pelo cruzamento dos raios de luz refletidos pela esfera, por
isso as imagens são direitas e não invertidas.
e) côncavo, devido às imagens formadas por este espelho serem todas reais, ou seja, formadas pelo
cruzamento dos raios de luz refletidos pela esfera.
3. (Enem PPL 2011)
A figura mostra uma superfície refletora de formato parabólico, que tem sido utilizada como um fogão
solar. Esse dispositivo é montado de tal forma que a superfície fique posicionada sempre voltada para
o Sol. Neste, a panela deve ser colocada em um ponto determinado para maior eficiência do fogão.
Disponível em: http://www.deltateta.com. Acesso em: 30 abr. 2010.
Considerando que a panela esteja posicionada no ponto citado, a maior eficiência ocorre porque os
raios solares
a) refletidos passam por esse ponto, definido como ponto de reflexão.
b) incidentes passam por esse ponto, definido como vértice da parábola.
c) refletidos se concentram nesse ponto, definido como foco da parábola.
58
d) incidentes se concentram nesse ponto, definido como ponto de incidência.
e) incidentes e refletidos se interceptam nesse ponto, definido como centro de curvatura.
4. (Enem PPL 2010) Os espelhos retrovisores, que deveriam auxiliar motoristas na hora de estacionar ou
mudar de pista, muitas vezes causam problemas. É que o espelho retrovisor do lado direito, em alguns
modelos, distorce a imagem, dando a impressão de que o veículo está a uma distância maior do que
a real.
Este tipo de espelho, chamado convexo, é utilizado com o objetivo de ampliar o campo visual do
motorista, já que no Brasil se adota a direção do lado esquerdo e, assim, o espelho da direita fica muito
distante dos olhos do condutor.
Disponível em: http://noticias.vrum.com.br. Acesso em: 3 nov. 2010 (adaptado).
Sabe-se que, em um espelho convexo, a imagem formada está mais próxima do espelho do que este
está do objeto, o que parece entrar em conflito com a informação apresentada na reportagem. Essa
aparente contradição é explicada pelo fato de
a) a imagem projetada na retina do motorista ser menor do que o objeto.

b) a velocidade do automóvel afetar a percepção da distância.
c) o cérebro humano interpretar como distante uma imagem pequena.
d) o espelho convexo ser capaz de aumentar o campo visual do motorista.
e) o motorista perceber a luz vinda do espelho com a parte lateral do olho.
5 - (FCMMG) Um automóvel tem três espelhos: um plano, usado no retrovisor interno; um convexo,
usado no retrovisor externo; um côncavo, usado para ampliar imagens do rosto do passageiro
dianteiro.
A imagem formada por cada um desses três espelhos é, respectivamente:
A)real,virtual,real
B) virtual, real e real.
C) virtual, virtual e real.
D) virtual, virtual e virtual.
6 - (UFMG) Uma pequena lâmpada está na frente de um espelho esférico, convexo, como mostrado na
figura.
59
O centro de curvatura do espelho está no ponto O. Nesse caso, o ponto em que, mais provavelmente,
a imagem da lâmpada será formada é o:
A)K.
B) L.
C) M.
D) N.
60
Gabarito
Rotações
Velocidade Linear, Velocidade Angular, Aceleração centrípeta e Momento Angular e de Inércia

Exercício 1
[D]
Como a velocidade linear se mantйm constante, devemos ter que:

ω1R1 = ω2R2
Como:
R2  R1  ω2  ω1
O momento de inйrcia й dado por I = mR2 . Portanto:

R2  R1  I2  I1
Exercício 2
a) A distância percorrida é igual ao número de voltas (n) vezes o comprimento de cada volta.
d = n2π R = 20  2π  4  d = 160 π m .
n2π 20  2π π
b) ω = =  ω= rad/s.
Δt 10  60 15
2
 π 4 π2
c) ac = ω2 R =   4 =  ac = 0,018 π2 m/s2.
 15  225
Exercício 3
Letra A
A expressão matemática da aceleração centrípeta é dada abaixo. Nota-se que ela é diretamente
proporcional ao quadrado da velocidade e inversamente proporcional ao raio.
Uma informação tirada do enunciado da questão é que a velocidade linear é a mesma para o
ciclista A e para o ciclista B. Além disso, observando a figura, percebe-se que a curvatura de A é
menor que a de B, isto é, o raio de A é menor que o de B. Assim, conclui-se que a aceleração
centrípeta de A é maior que a de B. Logo, a alternativa correta é a letra (a).
Exercício 4
61
LETRA “B”
Sabemos que a velocidade angular pode ser dada por w = 2 π e que a velocidade linear é fruto do
produto da velocidade angular T pelo raio da trajetória. Sendo assim, temos:
v=w.R
v=2π.R
T
Sabendo que o período de rotação da Terra é de 24h, temos:
v = 2 . 22 . 6300
7
24
v = 2 . 22 . 6300 . 1
7 24
v = 277200
168
v = 1650 km/h
Exercício 5
LETRA “E”
Para encontrar o valor da frequência em Hz, basta dividi-la por 60. Logo, f = 14 Hz.
O raio do pneu é dado pela metade de seu diâmetro, portanto: R = 0,25 m
Da relação entre velocidade linear e velocidade angular, temos:
v=w.R
v = 2. π . f . R
v = 2 . π . 14 . 0,25
v = 7 π m/s
Exercício 6
LETRA “E”
Para encontrar o valor da frequência em Hz, basta dividi-la por 60. Logo, f = 14 Hz.
O raio do pneu é dado pela metade de seu diâmetro, portanto: R = 0,25 m
Da relação entre velocidade linear e velocidade angular, temos:
v=w.R
v = 2. π . f . R
v = 2 . π . 14 . 0,25
v = 7 π m/s
Exercício 7
Resposta da questão 1:
[A]
Nota: há uma imprecisão no enunciado, pois rpm é unidade de frequência e não de velocidade
angular, que, no SI, é rad/s.
1ª Solução: Usando conceitos matemáticos.
62
Como a mancha branca parece estar parada, a frequência de rotação da polia deve ser um número
múltiplo das frequências de 9 Hz e 12 Hz. E o menor valor para o qual isto é possível deve ser o mínimo
múltiplo comum entre eles:
( )
mmc ( 9,12 ) = mmc 32 ,3  22 = 32  22 = 36
Sendo assim, a sua frequência é de:

f = 36 Hz = 36  60 rpm
 f = 2160 rpm
2ª Solução: Usando conceitos físicos.

Para que a mancha branca pareça parada, a cada período entre duas piscadas consecutivas da
lâmpada, a polia deve efetuar um número inteiro de voltas. Quanto maior a frequência, menor o
período: menos voltas inteiras a polia efetua.
Usando a relação período-frequência, os períodos correspondentes às frequências dadas são:
 1
T = s
1 
 1 9
T= 
f  1
T2 = s

 12
O fenômeno de a mancha parecer parada à medida que a frequência aumenta, repete-se cada vez
1 1
que a polia dá 1 volta a menos. Assim, se para o período de s, a polia efetua n voltas, para o de s,
9 12
serão (n – 1) voltas. Sendo T o período da polia, têm-se:
 1
T1 = nT  9 = nT 1
  9 = nT  12 ( n − 1) = 9n 

T = ( n − 1) T  1 = ( n − 1) T 1
12
( n − 1) T
 2 12
4 ( n − 1) = 3n  n = 4 voltas
Retomando a primeira expressão:

1 1
T1 = nT  = 4T  T = s  f = 36Hz = 36 ( 60 ) rpm  f = 2.160 rpm
9 36
Exercício 8
[B]
Exercício 9
[B]
Exercício 10
Letra “A” 12 e 0
Explicação:
O movimento angular = m · V
63
Este movimento somente existe enquanto o objeto causa tensão no fio que o prende ao centro de
rotação. Uma vez que é livre desta tensão, o objeto obedece a 1a lei de Newton.
Ma = m · V
Ma = 3 kg · 4 m / s
Ma = 12 kgm/s
Como disse, o momento angular não existe após escapar então apenas a velocidade linear é
mantida.
Fluidos
Hidrostática
[E]
Aplicando a Lei de Stevin, obtemos:

P − Patm = dgh
4  104 = d  10  5
 d = 8  102 kg m3
[B]
Da definição de pressão:
F
p =  F = p A  F = dgh A.
A
Como a altura e a área da base são iguais nos três casos, as forças resultantes exercidas pela água
nas bases dos recipientes também têm a mesma intensidade.
[C]
Primeiramente, balança não mede peso, mede massa. Deveria estar escrito: “Um dinamômetro mede
o peso....”
Quando o bloco é inserido, um volume de água igual ao volume imerso é extravasado.

– No recipiente A, a indicação da “balança” é igual ao peso da água + peso do béquer.
– No recipiente B, o peso do bloco é igual ao peso do volume de água de extravasada.
64
– No recipiente C, o bloco ocupa o volume de água extravasada. Como a densidade do bloco e
menor que a da água, o peso do bloco que entrou é menor que o peso da água que saiu.
Assim: PA = PB  PC .
[C]
Na iminência de o bloco afundar, o empuxo é igual ao peso do sistema (pessoa + bloco).
E = P1 + P2  da V g = m1 g + m2 g  da V = d1 V + m2 
m2 50 50
V= = = = 500  10−3 
da − d1 1 10 − 0,9  10
3 3
0,1 103
V = 0,5 m3 .
[D]
O empuxo tem módulo igual ao peso de líquido deslocado pela inserção do corpo. Mas o volume
deslocado de líquido é igual ao volume imerso de sólido.
Assim:
E = Plíq = mlíq g = ρlíq Vi g  E = ρlíq gVi
Essa expressão mostra que o empuxo tem módulo proporcional ao volume do corpo que se encontra
imerso no líquido.
65
( )
3
a) V = 4 cm3 = 4  10−2 m3
 V = 4  10−6 m3
b) Pela relação de Stevin, temos:

P = P0 + ρágua gh
P = 105 + 1000  10  5
 P = 1,5  105 N m2
c) Aplicando a equação geral dos gases:

PV P0 V0
=
T T
PV 1,5  105  4  10−6
V0 = =
P0 105
 V0 = 6  10−6 m3
d) Pela equação de Clayperon:

PV = nRT
PV 1,5  105  4  10 −6
T= =
nR 2,4  10−4  8,3
 T  301K
[B]
A pressão total em função da profundidade de um determinado ponto imerso num determinado

líquido é dada pela equação: P = P0 + ρgh como mostrado para cada líquido no gráfico fornecido.
P − P0
Isolando a densidade da equação, temos: ρ =
gh
Usando os dados do gráfico para os líquidos A e B, transformando as unidades de pressão para

Pascal, temos:
Para o líquido A:
1 105 Pa
( 2 − 1) atm 
PA − P0 1 atm kg
ρA =  ρA =  ρA = 2,5  103
g  hA m m3
10 4 m
2
s
66
Para o líquido B:
1 105 Pa
( 3 − 1) atm 
PB − P0 1 atm kg
ρB =  ρA =  ρB = 5,0  103
g  hB m m3
10 4 m
2
s
a) A massa específica ρ é a razão entre a massa do corpo m e o volume do mesmo V.
m
ρ=
V
Porém, o volume é dado por: V = A  x

m
Então, juntando as duas equações: ρ =
Ax
Nas duas situações medidas, a massa do densímetro é a mesma, portanto, isolando a massa,
ficamos com:
m = ρ A  x
kg
1000  24 cm
ρp  xp m3
mp = mm  ρp  A  xp = ρm  A  xm  ρm =  ρm = 
xm 20 cm
kg
 ρm = 1200
m3
Ou ainda, a densidade relativa é:

kg
1200
ρm m3  d = 1,2
dm = = m
ρp kg
1000
3
m
b) Usando a expressão anterior m = ρ  A  x, para a água da piscina e fazendo π = 3, temos:
( )
2
D2 kg 2  10−2 m
m = ρ A  x  m = ρ π  x  m = 1000 π  24  10 −2 m 
4 m3 4
m = 0,072 kg = 72 g
c) A pressão total em função da profundidade de um determinado corpo imerso em um determinado

líquido é dada pela equação: P = P0 + ρgh
A pressão total na piscina será:
67
Pp = P0 + ρp  g  h
kg m
Pp = 1 105 Pa + 103  10  1,5 m  Pp = 115000 Pa
3
m s2
A pressão total no grande lago será:

Pm = P0 + ρm  g  h
kg m
Pm = 1 105 Pa + 1200  10  1,5 m  Pm = 118000 Pa
3
m s2
Logo, a diferença entre as pressões sentidas por André nos dois locais foi:
ΔP = Pm − Pp  ΔP = (118000 − 115000 ) Pa  ΔP = 3000 Pa = 3 kPa
a) Do teorema de Pascal:
2
P F r  F r F 250 rA 1
=   A =  A = =  = .
2
rB rA2  rB  P rB P 4000 rB 4
b) Aplicando novamente o teorema de Pascal:

P F 4000 250 4000  0,05
=  =  AB = AB = 0,8 m2.
A B AA AB 0,05 250
c) A pressão manométrica corresponde a pressão da coluna líquida.
p = dgh = 700  10  0,2  p = 1 400 N/m2 .

[B]
A densidade do pato é:
m 120
dp = =  d = 0,24 g/cm3.
Vp 500
3
Se o pato flutua, o empuxo e o peso têm mesma intensidade. Sendo da = 1g cm a densidade da
água, o fração imersa do volume (Vim ) é:
Vim d p Vim 0,24
E = P  da Vim g = d p Vp g  =  =  Vim = 0,24 Vp.
Vp Vp Vp 1
Assim a fração emersa do volume é:
Vem = 0,76 Vp  Vem = 76% .
68
Hidrodinâmica
a) Seja ΔS o deslocamento de uma massa de fluido de volume ΔV num intervalo de tempo Δt,
fluindo com velocidade v através de uma tubulação de diâmetro D e secção transversal de área
A.
Como o próprio enunciado define, a vazão (Z) é dada por:

ΔV ΔS π D2
z= =A z=Av  z= v.
Δt Δt 4
v
Aplicando a expressão acima a cada dos casos, usando π = 3, vem:

 3 ( 0,2 )
2
Baleia: zB =  1,2  zB = 3,6  10 −2 m3 s.
 4

3 ( 0,1)
2

Cano: zC =  0,3  zC = 2,25  10 −3 m3 s.
 4
[D]
Da equação da continuidade, vem:

Q1 = Q2
v1A1 = v 2 A 2
A1
v1 A1 = v 2
3
v 2 = 3v1
Ou seja, para o fluxo de água na mangueira, a vazão de água se mantém constante, assim como o
volume que atravessa essa seção, o que faz com que a velocidade de saída aumente. E por se tratar
do mesmo fluido, também não há variação na densidade.
69
[B]
Volume da tubulação:
( )
2
V = 12  π  5  10−3 = 12  3  25  10−6
V = 9  10−4 m3 = 0,9 L
A água cairá no chuveiro após encher a tubulação. Logo:

V L 0,9 L
Q= 6 =
Δt min Δt
 Δt = 0,15 min = 9 s
[A]
Sendo a vazão Q constante e igual à variação do nível da caixa d’água de 4 mm por minuto e
calculada pela razão entre o volume V e o tempo t, então:
10−3 m
4 mm   1 m2
V 1 mm m3 1 min 1 m3
Q= =  Q = 4  10−3  =  10−3
t min min 60 s 15 s
Transformando para litros, temos:

1 m3 103 L 1 L
Q=  10−3  Q =
15 s 1 m3 15 s
A velocidade que sai da mangueira é calculada com a equação: Q = v  A, onde A é a área

transversal da mangueira.
Transformação da unidade de área para o Sistema Internacional:

10−4 m2
A = 1 cm2   A = 10−4 m2
2
1 cm
Cálculo da velocidade de saída da água da mangueira:

1 m3
 10−3
Q s v = 2 m
Q = v  A  v =  v = 15
A −4 2 3 s
10 m
ANULADA
70
Questão anulada no gabarito oficial.
A área (A1) da secção transversal no cano de entrada é:

A1 = π R2 = π  1,52  A1 = 2,25π cm2 .
A área (A 2 ) na saída é:
π D2 π  0,82
A 2 = 90 = 90  A 2 = 14,4 π mm2  A1 = 0,144 π c m2 .
4 4
Aplicando a equação da continuidade:

v A 3,5  2,25 π
v 2 A 2 = v1 A1  v 2 = 1 1  v 2 =  v 2 = 54,7 m s.
A2 0,144 π
Não há opção correta.
[C]
Da leitura direta do gráfico, encontramos para a pressão estática de 6 mca uma vazão
z = 12 L / min. O tempo mensal de funcionamento do chuveiro é:
Δt = 4  8  30 = 960 min.
Calculando o consumo, em litros:
V
z=  V = z Δt = 12  960  V = 11.520 L.
Δt
Temperatura e calor
Termometria
[E]
TA − TA1 TB − TB1 TA − 0 TB − 10
=  = 
TA2− TA1 TB2− TB1 100 − 0 30 − 10
TA T − 10
= B 
100 20
TA = 5 TB − 50.
[A]
No termômetro Celsius:
71
TC − 0 100 − 0 T
=  C =5  TC = 25 °C.
5−0 20 − 0 5
No Termômetro Fahrenheit:
TF − 32 212 − 32 T − 32 180
=  C =  TF = 77 F.
5−0 20 − 0 5 20
As variações de temperatura nas escalas Celsius (θ) e Kelvin (T) são numericamente iguais.
Δθ = 4,5 − ( −3,5 ) = 8 °C  ΔT = 8 K.
[B]
Do gráfico extraímos o diagrama abaixo e, realizando a interpolação linear, determinamos a

temperatura na escala Celsius que corresponde a 45 M.
T−0 45 − ( −5 ) 50  100
= T=  T = 20 C
100 − 0 245 − ( −5 ) 250
[D]
Através do enunciado, temos a relação entre a escala Celsius e a Fahrenheit, como:

F = 2C + 14
Assim, usando a equação acima na relação entre as escalas termométricas abaixo, obtemos a
temperatura na escala Celsius.
72
C F − 32 C 2C + 14 − 32
=  =  9C = 10C − 90  C = 90C
5 9 5 9
A temperatura absoluta, na escala Kelvin, será:

C = K − 273  90 = K − 273  K = 363 K
[C]
θB − 10 θA − 20
=
90 − 10 70 − 20
θB − 10 θA − 20
=
80 50
(θB − 10)  50 = (θA − 20)  80
50θB − 500 = 80θA − 1600
50θB − 80θA = 500 − 1600
50θB − 80θA = −1100  10
5θB − 8θA = −110
8θA − 110
θB =
5
θB = 1,6θA − 22.
[C]
[E]
A relação entre as escalas Celsius e Fahrenheit diz:
73
C F C 3,6
= → = → C = 2,00 C
5 9 5 9
3,60 C → 2,7cm
2,00 C → X
2,0  2,7
x= = 1,5cm
3,6
[B]
Montando as equações que relacionam essas escalas:

TC − 0 T − ( −10) 17 − 10 7 T T + 10
= B = =  C = B = 1
100 − 0 90 − ( −10) 80 − 10 70 10 10
TB + 10
= 1  TB + 10 = 10  TB = 0 °B.
10
TC
= 1  TC = 10 °C.
10
Mudanças de estados físicos e Diagrama de fases
74
1 –(V) 10 minutos.
(IV) 20 ºC.
(I) Entre 10 a 20 ºC.
(VI) 20 minutos.
(II) Entre 20 a 40 ºC.
(III) 40ºC.
2-
a. Falso. O fenômeno que ocorre na região B da curva é a condensação.
b. Falso. Na região C da curva há somente a fase líquida.
c. Verdadeiro.
d. Verdadeiro.
3 - Alternativa “d”.
O ponto de fusão é quando a temperatura permanece constante enquanto toda a substância passa
do estado sólido para o líquido, ou seja, é o primeiro “patamar”, que está na temperatura de cerca 65
ºC. O ponto de ebulição é o segundo “patamar”, pois corresponde ao ponto em que a temperatura
permanece constante até que todo o líquido passe para o estado gasoso, que é em exatamente 150
ºC.
O tempo entre os dois patamares, isto é, entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição é quando a
substância está no estado líquido, ou seja, 5 minutos (de 20 a 25).
4 - Alternativa “e”.
a. Errada. Não é uma substância pura porque no ponto de ebulição a temperatura não
permanece constante.
b. Errada. No tempo zero temos o aquecimento de um sólido.
c. Errada. 210 ºC é a temperatura em que acaba a faixa de temperatura de ebulição do material.
d. Errada. A transformação de X para Y é um fenômeno físico.
e. Correta. 80°C é a temperatura de fusão do material. Visto que fica em uma temperatura
constante, trata-se de uma mistura eutética.
5 - [C]
75
No primeiro diagrama, vê-se que uma diminuição na pressão provoca um aumento na temperatura
de fusão.
p B  pA  TB  TA .
Se um aumento de pressão baixa a temperatura de solidificação, isso significa que esse aumento de
pressão dificulta a solidificação, na tendência de impedir um aumento de volume. Portanto esse
diagrama é característico de substâncias cujo volume aumenta na solidificação e diminui na fusão.
Calor
[A]
O processo de transferência de calor entre o Sol e a ilha de calor é o da irradiação, capaz de

atravessar o vácuo existente entre ambos. Entre a ilha de calor e a brisa marítima, o processo de
transferência dominante é o da convecção das massas de ar, que sobem quando aquecidas.
[D]
Se o ambiente em que se encontra o refrigerador não for como o recomendado, as perdas de calor
pelo condensador (a grade preta que fica atrás do aparelho) por condução e por convecção ficam
comprometidas. Isso faz com as alternativas [A] e [E] sejam corretas. Mas essas são as causas e não
a consequência. A não adequada transferência de calor para o meio ambiente exige do compressor
maior trabalho, provocando como consequência um maior consumo de energia.
[C]
As lãs e cobertores não funcionam como “aquecedores”, mas sim evitando que o calor presente na
casa e no corpo da pessoa seja transferido para o ambiente exterior. Ou seja, servem para minimizar
as perdas de calor.
[D]
[I] O plástico é utilizado na ampola interna por ser barato e péssimo condutor de calor, evitando a
transferência de calor por condução.
[II] O vácuo entre as paredes interna e externa da garrafa térmica evita a transferência de calor por
condução e convecção das moléculas de presentes no ar, uma vez que o vácuo for eficiente.
76
[III] O espelhamento interno da ampola evita que a energia térmica seja irradiada para fora, pois
essa radiação sofre reflexão interna na superfície espelhada, mantendo por mais tempo a
temperatura da substância armazenada.
77
Calor Sensível, calor latente e Calor específico
a) Do processo de fusão, obtemos:
Qfusão = mgeloL fusão
9500 − 1500 = mgelo  80
 mgelo = 100 g
b) Do processo de aquecimento do gelo, obtemos:

Qgelo = mgeloc gelo Δθgelo
1500 = 100  c gelo  ( 0 + 30 )
 c gelo = 0,5 cal g  C
c) Calor fornecido para o aquecimento da água:

Qágua = máguac água Δθágua
Qágua = 100  1 ( 30 − 0 )
Qágua = 3000 cal
Logo, a quantidade total de calor foi de:

Qtotal = Qgelo + Qfusão + Qágua
Qtotal = 1500 + 8000 + 3000
 Qtotal = 12500 cal
[A]
Calor necessário para que todo o gelo atinja 0 C e derreta:

Q1 = mgc gΔθg + mgL
( )
Q1 = 50  0,5  0 − ( −10 ) + 50  80
Q1 = 4250 cal
Calor necessário para que a água atinja 0 C :

Q2 = mac a Δθa
Q2 = 200  1 ( 0 − 30 )
Q2 = −6000 cal
Portanto, não é possível que a água esfrie até 0 C. Sendo θe a temperatura de equilíbrio, temos que:
Calor necessário para que o gelo derretido (agora água) atinja o equilíbrio:
78
Q3 = 50  1 ( θe − 0 )
Q3 = 50θe
Calor necessário para que a água a 30 C atinja o equilíbrio:

Q4 = 200  1 ( θe − 30 )
Q4 = 200θe − 6000
Portanto, é necessário que:

Q1 + Q3 + Q4 = 0
4250 + 50θe + 200θe − 6000 = 0
250θe = 1750
 θe = 7 C
[D]
Após o equilíbrio, devemos ter que:

mlíqclíqΔθlíq + máguac água Δθágua = 0
100  clíq  (16 − 6 ) + 100  4,2  (16 − 20 ) = 0
1000clíq − 1680 = 0
 clíq = 1,68
Sendo assim, o líquido deve ser o azeite.
[D]
[A] Falsa. O gráfico nos mostra que a fusão acontece à 50 C, e essa temperatura independe da
massa do material.
Q
[B] Falsa. O calor latente de fusão L é dado por: L = , onde Q é a quantidade de calor usado na
m
fusão e m é a massa do material.
Q ( 200 − 100 ) cal cal
L= L = L = 5
m 20 g g
[C] Falsa. A 100 C não é possível definir se há mais uma mudança de fase, pois deveria, para tanto,
haver uma variação da inclinação da curva.
[D] Verdade. Rever o cálculo da alternativa b).
[E] Falsa. Conforme a alternativa a), a temperatura de fusão não depende da massa.
79
[A]
[I] Correta. Q = mc Δθ = 1000 (1)(98,3 − 21)  Q = 77.300cal.

[II] Incorreta. A temperatura da água aumentou até 98,3C.
[III] Incorreta. Ao ser aquecida o volume da água aumenta.
[IV] Correta. Após atingir a temperatura de ebulição, todo calor recebido é usado na mudança de
fase.
[B]
Q 3,6  107
Q = m c T  m = =  m = 120 kg.
cT 1,2  103 (550 − 300)
[C]
Assumindo que o leite e o café somente troquem calor entre si, o sistema pode ser considerado
termicamente isolado. Então:
Qleite + Qcafé = 0  (mc ΔT )leite + (mc ΔT )café = 0
m c (65 − 5) + 60 c ( 65 − 80 ) = 0  60m = 900 
900
m=  m = 15 mL
60
a) Do processo de fusão, obtemos:
Qfusão = mgeloL fusão
9500 − 1500 = mgelo  80
 mgelo = 100 g
b) Do processo de aquecimento do gelo, obtemos:

Qgelo = mgeloc gelo Δθgelo
1500 = 100  c gelo  ( 0 + 30 )
 c gelo = 0,5 cal g  C
c) Calor fornecido para o aquecimento da água:

Qágua = máguac água Δθágua
Qágua = 100  1 ( 30 − 0 )
Qágua = 3000 cal
80
Logo, a quantidade total de calor foi de:
Qtotal = Qgelo + Qfusão + Qágua
Qtotal = 1500 + 8000 + 3000
 Qtotal = 12500 cal
Dilatação térmica dos sólidos e líquidos
[D]
Devemos ter que:

X = ΔL A + ΔLB = L A α A Δθ + LBαB Δθ
X = 3  10−2  2  10−5  50 + 2  10−2  4  10−5  50
X = 3  10−5 + 4  10−5
 X = 7  10−3 cm
[A]
Dados: V0 = 1L = 1.000 cm3 ; ΔT1 = 9 − 21,5 = −12,5 C; ΔT2 = 71,5 − 21,5 = 50 C.
Aplicando a expressão da dilatação volumétrica:

Dif = V2 − V1  Dif = ( V0 + ΔV2 ) − ( V0 + ΔV1 )  Dif = ΔV2 − ΔV1 
Dif = V0 γ ΔT2 − V0 γ ΔT1  Dif = V0 γ ( ΔT2 − ΔT1 ) 
Dif = 160  10−6  1000 50 − ( −12,5 )   Dif = 160  10−3  62,5 
Dif = 10 cm3 .
[B]
Se o coeficiente de dilatação do material usado for maior que o da estrutura dos dentes, pode
estourar a estrutura no caso de aquecimento, ou se soltar no caso de resfriamento. Se for menor,
pode acontecer o inverso.
a) Aplicando a expressão da dilatação linear para os dados mostrados no gráfico:
81
L0 200,1 − 200,0 0,1
ΔL = L0 α ΔT  α = = =  α = 5  10−6 C−1.
L0 ΔT 200 (100 − 0 ) 2  104
Consultando a tabela, conclui-se que o bastão é de vidro pirex.
b) Aplicando novamente a expressão da dilatação linear:

ΔL = L0 α ΔT  L − 200 = 200  5  10−6 ( 210 − 0 )  L = 0,21 + 200 
L = 200,21 mm.
[D]
Coeficiente de dilatação linear do bronze é maior que o do ferro, portanto a lâmina de bronze fica
com comprimento maior, vergando como mostrado na alternativa [D].
[C]
Dados: L0 = 30 cm;  = 210–6 °C-1; 0 = 25 °C;  = 225 °C; R = 10 cm; r = 2 cm.

Calculando a dilatação (d) da barra:
d = L0  = 30  2  10−5  ( 225 − 25)  d = 0,12 cm  d = 1,2 mm.
Pela figura abaixo, vemos que o deslocamento da extremidade superior (D) é diretamente
proporcional ao da extremidade inferior (d).
D R D 10 12
=  =  D= 
d r 1,2 2 2
D = 6 mm.
Termodinãmica
82
Transformações gasosas, trabalho em transformações gasosas e Energia Interna de um gás ideal
a) Temperatura inicial:
PV = nRT
2,5  104  2,49  10−3
Ti =
0,1 8,3
Ti = 75 K
Temperatura final:
105  2,49  10−3
Tf =
0,1 8,3
Tf = 300 K
Logo:
3 3
Q = nRΔT =  0,1 8,3  ( 300 − 75 )
2 2
 Q = 280 J
b) Trabalho de expansão:
τ = PΔV
τe = 105  ( 4,98 − 2,49 )  10−3
τe = 249 J
Trabalho de compressão:
τc = 2,5  104  ( 4,98 − 2,49 )  10−3
τc = 62,25 J
Sendo assim, o trabalho realizado é de:

τ = τ e − τc
 τ = 186,75 J
04 + 08 = 12.
[01] Falsa.
[02] Falsa. Na transformação a pressão não é constante.
[04] Verdadeira. Para o gráfico de pressão versus volume, a área sob a curva representa o trabalho
do processo.
83
(3  10 6
) (
+ 1 106  0,5  10 −2 − 0,1 10 −2 )  τ = 8  10
3
J = 8 kJ
2
[08] Verdadeira. Usando a equação de Clapeyron, temos:

pV 3  106 Pa  0,1 10−2 m3
pV = nRT  T = =  90,25 K
nR 4 mol  8,31 J mol  K
a) Pela equação de Clayperon, temos:
PA  VA = n  R  TA
4  VA = 1 0,08  300
 VA = 6 L
b) Entre os estados A e B (com VB = VA 3 e TA = TB ), temos:

PA  VA PB  VB
=
TA TB
4  6 = PB  6 3
 PD = PB = 12 atm
c) Entre os estados A e D (com VA = VD ), temos:

PA  VA PD  VD
=
TA TD
4 12
=
300 TD
 TD = 900 K
3
d) Utilizando a 1ª Lei da Termodinâmica e sabendo que ΔU = nRΔT, obtemos para as
2
transformações:
84
De A para B :
Q1 = − τ AB + ΔUAB ( τAB  0 e ΔUAB = 0 )
Q1 = − τ AB
Q1 = −2640 J (calor cedido)
De B para C :
QBC = τBC + ΔUBC ( τBC = 0 e ΔUBC  0 )
3
QBC = ΔUBC = nR ( TC − TB )
2
3
QBC =  1 8  ( 900 − 300 )
2
QBC = 7200 J (calor recebido)
De C para D :
Q2 = τCD + ΔUCD ( τCD  0 e ΔUCD = 0 )
Q2 = τCD
Q2 = 7910 J (calor recebido)
De D para A :
QDA = τDA + ΔUDA ( τDA = 0 e ΔUDA  0 )
3
QDA = ΔUDA = nR ( TA − TD )
2
3
QDA =  1 8  ( 300 − 900 )
2
QDA = −7200 J (calor cedido)
Como o problema pede apenas a quantidade de calor recebido, chegamos a:

Qrecebido = QBC + Q2 = 7200 + 7910
 Qrecebido = 15110 J
a) Aplicando a equação de Clayperon em ambos os pontos, temos:
85
Pa Va = nRTa
Pa Va 3  105  1,5  10−3
Ta = =
nR 0,2  8,3
 Ta  271K
Pb 2Pa Pa 3  105
Pd = = =  Pd = N m2 = 1,5  105 N m2
4 4 2 2
Vd = Vc = 3Va  Vd = 3  1,5  10−3 m3 = 4,5  10 −3 m3
Pd Vd 1,5  105  4,5  10−3
Td = =
nR 0,2  8,3
 Td  407 K
b) Para os trechos "ab" e "cd", ΔV = 0. Logo:

τab = τcd = 0
Sendo assim:
τabcd = τbc = Pb ( Vc − Vb )
(
τabcd = 2  3  105  4,5  10−3 − 1,5  10−3 )
 τabcd = 1800 J
a) Considerando o ar como um gás ideal e a transformação isovolumétrica, a relação entre as
P P
pressões e as temperaturas iniciais (1) e finais (2) é dada por: 1 = 2
T1 T2
Assim, calculamos a pressão final:
P1 P2 1atm P2 280 atm K 14
=  =  P2 = = atm  P2 = 0,93 atm
T1 T2 ( 27 + 273 ) K ( 7 + 273 ) K 300 K 15
3
b) A variação da energia interna para um gás ideal ΔU é dada por: ΔU =n R  ΔT = Cv  ΔT
2
Usando a informação fornecida, podemos calcular a variação da energia interna do gás:
kJ kJ
ΔU = Cv  ΔT  ΔU = 0,718  ( 280 − 300 ) K  ΔU = −14,36
kg K kg
Mas, temos a energia retirada por unidade de massa, sendo necessário multiplicar pela massa em
kg para obtermos tão somente a energia retirada do gás.
kg
Como a massa é dada por: m = ρ  V, e usando a densidade do ar ρ igual a 1,17 , temos a massa
m3
de ar:
86
kg
m = ρ  V  m = 1,17  0,6 m3  m = 0,7 kg
3
m
Logo, usando o valor de energia interna por unidade de massa de ar em módulo, determinamos a
variação de energia retirada pelo refrigerador.
kJ
ΔU = 14,36  0,7 kg  ΔU = 10,05 kJ
kg
[D]
[01] Verdadeira. WAB = pB ΔVAB = 6  102  ( 2 − 1)  WAB = 6  102 J.
[02] Verdadeira. A transformação BC é isométrica, não havendo realização de trabalho.
3 3
[04] Verdadeira. ΔU = p ΔV =  3  102 (1 − 2 )  ΔU = − 4,5  102 J. ( ΔU  0  U diminui )
2 2
[08] Falsa. Wciclo = Aciclo = 3  102 ( 2 − 1)  Wciclo = 3  102 J.
4  Wciclo 4  3  102
[16] Verdadeira. Pot = =  Pot = 12  102 W.
Δt 1
Portanto, a soma das proposições corretas será: 01 + 02 + 04 + 16 = 23, conforme consta na alternativa
[C].
Leis da Termodinâmica
[B]
Analisando as afirmativas:
[I] Verdadeira. 1ª Lei da Termodinâmica: Q = τ + ΔU.
Na etapas BC e CA, temos:
ΔVBC = 0  τBC = 0
  QBC  0
ΔTBC  0  ΔUBC  0
ΔVCA  0  τCA  0
  QCA  0
ΔTCA = 0  ΔUCA = 0
Logo, ambas as etapas liberam calor.
87
[II] Falsa. Pelo item anterior, τBC = 0.
[III] Falsa. Como CA se dá sobre uma isoterma, ΔTCA = 0.
a) De acordo com a 1ª lei da Termodinâmica:
Q = τ + ΔU
Para o problema dado, temos que:

Q = 0 (transformação adiabática)
 3 
ΔT  0  ΔU  0  pois ΔU = nRΔT 
 2 
Logo:
0 = τ + ΔU  τ = −ΔU
τ  0
Portanto, o gás sofreu expansão.
b) Da expressão obtida anteriormente:

3
τ = −ΔU = − nRΔT
2
3 T 
τ = −  1 R  1 − T1 
2  3 
 τ = RT1
c) Como PV 5/3 = constante, devemos ter que:

Pf Vf 5/3 = P1V15/3
Da equação de Clayperon com n = 1, vem:

RT
PV = 1 RT  V =
P
Substituindo este resultado na expressão anterior, chegamos a:

5/3 5/3
 RT   RT  T 5/3 T15/3
Pf  f  = P1  1   f = 
 Pf   P1  Pf 2/3 P12/3
2/3 5/3 5/2
P  T /3 P  1 1
 f  = 1   f =  =
 P1   T1  P1  3  35
P 3
 f =
P1 27
88
Dados: 1 atm = 105 N m2 , R = 8,3 J mol  K, 0 K = −273 C, U = ( 3 2) nRT, T1 = 27 C, T2 = 177 C = 450 K,
T3 = 77 C = 350 K.
a) Utilizando a lei geral dos gases para uma transformação isométrica:

p1 p2 1 p
=  = 2  p2 = 1,5 atm  p2 = 1,5  105 N m2 .
T1 T2 300 450
b) Pela primeira lei da Termodinâmica, para uma transformação adiabática (Q = 0), vem:
3 3
ΔU = Q − W  nRΔT = 0 − W   1 8,3  ( 350 − 450 ) = −W  W = 1245 J.
2 2
[B]
A segunda lei da Termodinâmica afirma: “É impossível uma máquina Térmica, operando em ciclos,
transformar integralmente calor em trabalho”.
Em termos de cálculo, ela pode ser traduzida pela expressão do ciclo de Carnot, que dá o máximo
rendimento (η) possível para uma máquina térmica operando em ciclos entre uma fonte quente e
uma fonte fria, respectivamente, a temperaturas absolutas T1 e T2:
T
η = 1− 2 .
T1
Para transformar integralmente calor em trabalho, o rendimento teria que ser igual η = 1.
Nesse caso:
T T2
1 = 1− 2  = 0  T2 = 0 K.
T1 T1
Ou seja, temperatura da fonte fria deveria ser zero absoluto, o que é um absurdo.
[C]
De acordo com a segunda lei da termodinâmica. “È impossível uma máquina térmica, operando em
ciclos, converter integralmente calor em trabalho.
Maquinas térmicas e Ciclo de Carnot

[A]
89
Analisando as alternativas:
[A] INCORRETA. O calor enviado para a fonte fria seria de:
QF T Q 300
= F  F =  QF = 35 J
QQ TQ 70 600
[B] CORRETA. Cálculo do rendimento máximo teórico:

T 300
η = 1− F = 1−  η = 0,5 = 50%
TQ 600
[C] CORRETA. O calor obtido pela fonte quente seria de:

τ 50
η=  0,5 =  QQ = 100 J
QQ QQ
[D] CORRETA. Caso o ciclo da máquina descrita fosse invertido, ela poderia funcionar como um
refrigerador.
[E] CORRETA. Utilizando o resultado do item [D], obtemos:

TF Q 300 QF
= F  =  QF = 50 J
TQ QQ 600 100
a) Verdadeira: Travando-se o êmbolo, não há realização de trabalho (W = 0). Pela conservação da
energia, todo calor (Q) é transformado em energia interna (ΔU).
ΔU = Q − W  ΔU = Q.
Aplicando a 1ª Lei:
b) Falsa: a afirmação contraria a 2ª lei da Termodinâmica que, segundo o enunciado de Kelvin-

Planck: É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico,
converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho.
[D]
As usinas nucleares obtém energia térmica a partir da decomposição de núcleos atômicos instáveis,
como urânio. Este calor aquece a água contida nos reatores, levando a fervura, com consequente
obtenção de pressão para mover uma turbina.
[A]
90
Os motores utilizados em veículos queimando combustíveis são máquinas térmicas que aproveitam
o calor gerado na combustão para produzir trabalho.
Ótica
Reflexão
Refração
[C]
Aplicando a Lei de Snell:

nAr  sen30 = nd  sen θ
1 0,5 = nd  0,37
nd  1,35
Sendo assim, trata-se do álcool etílico.
[A]
Ao passar pelo prisma a luz sofre dispersão, decompondo-se nas suas diversas frequências. As ondas
de calor (infravermelho) desviam menos que o vermelho, incidindo no recipiente A, provocando
maior aquecimento.
[A]
Na fibra óptica o material de que é feito a casca é menos refringente do que o material de que é feito
o núcleo. Assim, quando o raio de luz que se propaga no interior da fibra atinge a interface entre o
núcleo e a casca com ângulo maior do que o limite, ocorre o fenômeno da reflexão interna total.
[E]
Dentre as opções, o único cartão que não apresenta componente de tom vermelho, é o cartão azul.
[C]
91
Quando o texto afirma que “isto não poderia ocorrer pelo transporte de matéria”, ele está
contestando o modelo corpuscular de Newton, já que este descreve a luz como um feixe de partículas
(matéria).
[A]
Pela equação v = λf, percebemos que a frequência é inversamente proporcional ao comprimento de

onda. Logo:
λ azul  λ verde  λ vermelha  fazul  fverde  fvermelha
 nazul  nverde  nvermelha
Sendo assim, o raio de frequência azul é o que sofre maior desvio, e o de frequência vermelha, o
menor.
De acordo com a figura abaixo, podemos concluir que de baixo para cima, constatam-se as cores na
seguinte ordem: vermelha, verde e azul.
[C]
Aplicando a Lei de Snell, temos:

nL sen θL = nar sen90
nL  0,67 = 1 1
1
 nL =  1,5
0,67
[B]
A rigor, não há alternativa correta. A resposta dada como correta [B] afirma que só pode ocorrer
92
reflexão total quando a luz passa de um meio mais refringente para um menos refringente. Ora, se a
luz passa não ocorre reflexão total.
Essa afirmação ficaria melhor se alterada para:
A reflexão total só pode ocorrer quando o sentido de propagação da luz é do meio mais refringente
para um menos refringente. Quando ocorre reflexão total a luz não passa.
[B] ou [D]
Gabarito Oficial: [B]

Gabarito SuperPro®: [B] ou [D]
A figura ilustra dois raios que atingem o olho do observador vindos de diferentes direções,
provocando duas imagens em diferentes posições, mostrando que o fenômeno óptico da Fata
Morgana pode ocorrer por refração e por reflexão (total), dando margem a duas respostas.

[D]
Para diminuir a intensidade da luz verde, deve-se usar um filtro que não apresente a componente
verde da luz, ou seja, o filtro magenta, composto apenas das cores vermelha e azul.
Lentes
[E]
93
Para o objeto localizado entre o foco e o vértice de uma lente convergente, a sua imagem será virtual,
direita e maior.
Observação: Para evitar confusão entre o nome da grandeza (vergência) e sua unidade (dioptria) o
item a) foi alterado de "a) Qual a dioptria D que a lente deve possuir..." para "a) Qual a vergência D,
em dioptria,...".
a) Dados:
- O objeto deve ser colocado a 25 cm do olho: p = 0,25 m.
- A imagem virtual e direita deve se formar a 2 m : p' = − 2 m.
Aplicando a equação de Gauss:

1 1 1 1 1
D= = +  D= +  D = 4 − 0,5  D = + 3,5 di.
f p p' 0,25 − 2
b) Como a vergência resultou positiva (D  0), a lente receitada pelo oftalmologista deve ser
convergente, que fornece imagem virtual direita maior e mais distante, conforme exige a
presbiopia.
Ou ainda, analisando o esquema dado no enunciado, percebe-se que o sistema visual (córnea-
cristalino) não está convergindo o suficiente para trazer a imagem até a retina, necessitando,
portanto, de uma lente convergente.
[E]
Dados: f = 20 mm; p = 2 m = 2.000 mm.
94
A distância entre a lente e o sensor da câmera é p'.
Da equação dos pontos conjugados:
1 1 1 pf 2.000  20 40.000 4.000
= −  p' = = = = = 20,02 mm  p'  20 mm.
p' f p p − f 2.000 − 20 1.980 198
Nota: os cálculos poderiam ser dispensados, pois a distância do objeto à lente é muito maior que a
distância focal (p f ). Nesse caso, a imagem forma-se, praticamente, sobre o foco.
[A]
Para corrigir a miopia, deve-se usar lentes divergentes de modo a se projetar a imagem num ponto
(sobre a retina) após o ponto no qual a imagem se formaria originalmente. Analogamente, para
hipermetropia deve-se usar lentes convergentes para correta projeção da imagem sobre a retina.
[A]
A figura mostra que a imagem conjugada é real invertida e menor que o objeto.
A resposta também pode ser obtida algebricamente.

Dados: p = 23 cm é f = 10 cm.
Aplicando a equação dos pontos conjugados:

pf 23  10
p' = =  p' = 17,69 cm. (p'  0  Imagem Real )
p−f 13
Aplicando a equação do aumento linear transversal:
95
− p ' − 17,69  A  0  Imagem invertida;
A= =  A = − 0,77. 
p 23 | A | 1  Imagem menor que o objeto.
96
Espelhos planos
[E]
O motorista vê através do retrovisor as imagens das pessoas que estão dentro do campo visual,
conforme mostra a figura. Ele pode ver as imagens das pessoas 1, 6, 7 e 8.
[E]
De acordo com a figura abaixo, é possível enxergar a vela inteira entre as posições verticais de 6 a
10 dm, conforme as construções de reflexões da base da vela (em azul) e da chama (em cinza).
97
Dados: H = 1,70 m; h = 1,55 m.
Considerando que o referido espelho seja plano, objeto e imagem são simétricos em relação ao
plano do espelho. A figura ilustra a situação.
a) Seja y a distância da borda inferior do espelho ao solo e d a distância de Manuela ao espelho.

Por semelhança de triângulos:
y h h 1,55
ΔNQP'  ΔGPP'  =  y= =  y = 0,775 m.
d 2d 2 2
b) Por semelhança de triângulos, encontra-se também a altura mínima x desse espelho:

x H H 1,70
Δ GMN  ΔGC'P'  =  x= =  x = 0,85 m.
d 2d 2 2
A distância do topo do espelho ao solo é:
98
He = x + y = 0,85 + 0,775  He = 1,625 m.
[C]
99
Espelhos esféricos
a) Raios relevantes usados:
- Incide paralelo ao eixo principal, reflete pelo foco principal;
- Incide pelo centro de curvatura, reflete na mesma direção.
Características da imagem:
- Natureza: virtual;
- Posição: entre o foco e o vértice, a 2 m do vértice.
- Tamanho: menor (5 vezes);
- Orientação: direita;
b) Dados: da figura: p = 10m; R = 5m.

R 5
Distância focal: f = − =−  f = − 2,5m.
2 2
Da equação dos pontos conjugados (Gauss)

1 1 1 pf 10(−2,5) −25
= +  p' =  =  p' = −2 m. (p'  0  imagem virtual)
f p p' p−f 10 − (−2,5) 12,5
O aumento linear transversal é:

f −2,5 −2,5 1
A= = =  A=+ . (imagem direita e 5 vezes menor)
f − p −2,5 − 10 −12,5 5
100
[A]
O espelho utilizado é convexo, com as imagens produzidas sendo virtuais e menores que os objetos.
[C]
O fogão solar funciona concentrando os raios luminosos refletidos em um único ponto chamado de
foco, onde deve ser colocada a panela. Para maior eficiência deste aparato parabólico, deve-se
manter sempre as superfícies refletoras que tem a forma de um espelho côncavo, voltadas para o
Sol, sendo necessário alguns ajustes para tanto. Além disso, o cozinheiro deve estar protegido com
óculos escuros.
[C]
Não há contradição devido ao fato de que o aumento do campo visual pela curvatura do espelho faz
com que suas imagens fiquem menores e o cérebro as interpreta como se o objeto estivesse mais
longe, neste aspecto, essa informação deve ser confirmada com a comparação de imagens através
do retrovisor central que é um espelho plano.
[D]
[B]
101

Apostila de Exercícios - Física (2) - Hyl7

Enviado por

Direitos autorais:

Formatos disponíveis

Apostila de Exercícios - Física (2) - Hyl7

Enviado por

Dados do documento

Título original

Direitos autorais

Formatos disponíveis

Compartilhar este documento

Compartilhar ou incorporar documento

Opções de compartilhamento

Você considera este documento útil?

Este conteúdo é inapropriado?

Direitos autorais:

Formatos disponíveis

Apostila de Exercícios - Física (2) - Hyl7

Enviado por

Direitos autorais:

Formatos disponíveis

P.

Velocidade Linear, Velocidade Angular, Aceleração centrípeta e Momento Angular e de Inércia

a) o momento de inércia diminui e a velocidade angular também.

a) A distância total percorrida por Mari

b) A velocidade angular de Maria, em rad/s.

c) o modulo de aceleração centrípeta de Maria.

a) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s

Se os carros saem das curvas ao mesmo tempo, a relação entre VA e VB é

A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é

Podemos afirmar corretamente apenas que:

a) módulo proporcional ao peso da fração imersa do corpo.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

a) Faça a conversão do volume inicial da bolha de cm3 para m3 .

Marque a alternativa correta que fornece as densidades dos líquidos contidos em A e B,

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

b) Qual a massa do densímetro de André?

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

a) A vazão de água da mangueira se manterá constante.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Determine a vazão e velocidade da água que sai da mangueira, respectivamente:

Ao final de 30 dias, esses banhos consumirão um volume de água, em litros, igual a

2. (Ufjf-pism 2 2015) Um professor de Física encontrou dois termômetros em um antigo laboratório de

Determine, em Kelvins, o módulo da variação entre a maior e a menor temperatura da escala

5. (Mackenzie 2019) SONHOS SOB CHAMAS

8. (Mackenzie 2003) Os termômetros são instrumentos utilizados para efetuarmos medidas de

1 - O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada no aquecimento de uma

Relacione as colunas com informações a respeito do gráfico em questão:

Julgue se são verdadeiras ou falsas as afirmações a seguir:

a. O fenômeno que ocorre na região B da curva é a solidificação e há duas fases em equilíbrio.

3 - (UCDB-MS) Uma substância sólida é aquecida continuamente. O gráfico a seguir mostra a

a) o diagrama representa o resfriamento de uma substância pura.

5 - (Ufjf-pism 2 2015) Observe os diagramas de fases de duas substâncias diferentes.

Marque a opção CORRETA.

Esses mecanismos são, respectivamente,

2. (Enem 2020) Os manuais de refrigerador apresentam a recomendação de que o equipamento

O não atendimento dessa recomendação resulta em aumento do consumo de energia porque

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

I. a ampola interna da garrafa é feita de plástico.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

a) Qual a massa de gelo usada no processo

a) todo o gelo derreteu e a temperatura de equilíbrio é 7 C.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

3. (Ufjf-pism 2 2018) Em um laboratório de física é encontrado um frasco opaco contendo 100 g de um

A tabela abaixo tem a informação do calor específico de uma variedade de líquidos.

Qual deles deve ser o líquido desconhecido?

4. (Ufjf-pism 2 2017) O gráfico abaixo mostra a variação da temperatura de um corpo de 20 g em

Marque a alternativa CORRETA.

2. (Ufjf-pism 2 2020) O processo de pasteurização de alimentos permite a eliminação de micro-

4. (Ufjf-pism 2 2015) O gráfico abaixo mostra o comprimento de um bastão feito de um material

Com base nesses dados, responda o que se pede.

Note e adote: Coeficiente de dilatação linear do alumínio: 2  10−5 ºC−1

Transformações gasosas, trabalho em transformações gasosas e Energia Interna de um gás ideal

Dado: constante geral dos gases ideais R = 8,31 J mol  K

01) O trabalho foi realizado sobre o gás.

b) a pressão PD , em atm, no estado D;

Considerando apenas as transformações em que o gás recebe calor, determine

d) a quantidade total de calor recebido em um ciclo, QR , em J.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Dados: Constante universal dos gases ideais: R  8,3 J mol  K.