P1 de Física III da UFF - 2022.1

O calor específico da água é consideravelmente maior do que o do ferro. Considere iguais massas de água e ferro inicialmente em equilíbrio térmico. Se a mesma quantidade de calor, digamos 100 calorias, é fornecida tanto à água quanto ao ferro, qual das afirmações é verdadeira?

1. A água e o ferro permanecem em equilíbrio térmico
2. A água e o ferro saem do equilíbrio térmico; o ferro fica mais quente
3. A água e o ferro saem do equilíbrio térmico; a água fica mais quente
4. É impossível saber sem conhecer as massas de água e de ferro
5. É impossível saber sem conhecer os calores específicos da água e do ferro

Uma amostra de 2,0 mols de gás monoatômico A possui 8000 J de energia térmica. Ela interage termicamente com 3,0 mols de outro gás monoatômico B, que inicialmente possui 9000 J de energia térmica. Qual das afirmações abaixo é verdadeira?

1. O gás A estava inicialmente mais quente e a temperatura de equilíbrio térmico é 281K
2. O gás A estava inicialmente mais quente e a temperatura de equilíbrio térmico é 273K
3. O gás A estava inicialmente mais frio e a temperatura de equilíbrio térmico é 281K
4. O gás A estava inicialmente mais frio e a temperatura de equilíbrio térmico é 273K
5. Os gases A e B inicialmente já estavam em equilíbrio térmico

Complete a seguinte afirmação: A pressão exercida por um gás ideal monoatômico sobre as paredes do recipiente que contém é proporcional

1. à energia cinética média dos átomos por unidade de volume
2. à energia cinética média dos átomos e ao volume do recipiente
3. à energia cinética média dos átomos, independentemente do volume do recipiente
4. à energia térmica do gás, independentemente do volume do recipiente
5. ao momento linear médio por unidade de volume

Um gás ideal é levado do estado A ao estado B pelo processo mostrado no diagrama PV abaixo. Qual das respostas abaixo mais se aproxima do valor da quantidade de calor absorvida pelo gás no processo.

1. zero
5. Não é possível determinar porque o número de mols n não foi dado.

Num processo termodinâmico, a energia térmica de um sistema num recipiente com paredes adiabaticamente isoladas decresce de 800 J. Qual das afirmações é correta?

1. O sistema perdeu 800 J por transferência de calor para o ambiente
2. O sistema ganhou 800 J por transferência de calor do ambiente
3. O sistema realizou 800 J de trabalho sobre o ambiente
4. O ambiente realizou 800 J de trabalho sobre o sistema
5. O sistema recebeu 800 J de calor do ambiente e realizou 800 J de trabalho sobre o ambiente

A figura mostra um tubo de vidro do barômetro de mercúrio cujo espaço acima da superfície livre do reservatório de mercúrio tem um volume de . Num dia em que a temperatura ambiente é de 20°C e a pressão atmosférica verdadeira é de 750 mmHg, a altura da coluna barométrica é de 700 mmHg. Calcule o número de mols de ar aprisionado no espaço acima da coluna de mercúrio.

Quando tentamos levantar algum objeto colocado dentro da água, como em uma piscina, ele parece mais “leve”. Essa sensação surge em razão da força de empuxo que o fluido exerce sobre os corpos imersos em seu interior.

Em relação ao empuxe, considere as afirmações a seguir:

O empuxo exercido sobre um corpo depende da sua densidade

Se a força de empuxo for menor que o peso do corpo, ele afundará

A força de empuxo tem módulo igual ao peso do volume de fluido deslocado pelo corpo imerso

A força de empuxo aumenta gradativamente enquanto um corpo está sendo inserido dentro de um fluido.

Estão corretas:

1. I e II
2. II e III
3. II, III e IV
4. I e III
5. I, II e III

Água escorre por um cano horizontal de calibre variável, como mostrado na Figura. No ponto A, a área de secção transversal é de 25,0 cm² e a velocidade da água é de 2,00 m/s. Em B, a área é de 16,0 cm². O fluido no manômetro é mercúrio cuja desidade é de kg/m³. Trate a água como fluido ideal com densidade de 1000 kg/m³. Despreze a variação da pressão ao longo da seção transversal do cano. Qual é a leitura do manômetro?

1. 0,546 cm
2. 1,31 cm
3. 2,81 cm
4. 2,12 cm
5. 3,36 cm

Um cilindro com 15 cm de altura e 2,5 cm² de área de secção transversal, imerso totalmente num líquido, é puxado lentamente para cima, com velocidade constante, por meio de um fio, até emergir do líquido. O gráfico da força de tração T no fio em função da distância , medida a partir do fundo do recipiente até a base do cilindro. São desprezíveis a força devida à tensão superficial do líquido e o empuxo exercido pelo ar sobre o cilindro.

Considerando a altura do nível do líquido independente do movimento do cilindro, e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², determina a massa específica (densidade) do líquido, em .

1. 700 kg/m³
2. 800 kg/m³
3. 900 kg/m³
4. 1000 kg/m³
5. 1100 kg/m³

Os pontos A, B e C do gráfico, que representa o volume como função da temperatura absoluta (T), indicam três estados de uma mesma amostra de gás ideal. Sendo e as pressões correspondente aos estados indicados, é correto afirmar que:

1. PA > PB > Pc
2. PA > PB
3. PA = PB > Pc
4. PA = PB
5. PA