P2 de Física III da UFF - 2019.1

Um cubo de gelo a é colocado em uma banheira muito grande cheia com água a e derrete sem causar uma mudança apreciável na temperatura da água da banheira. Qual das seguintes afirmações é verdadeira?

A) A entropia ganha pelo cubo de gelo é igual a entropia perdida pela água.

B) A entropia perdida pelo cubo de gelo é igual a entropia ganha pela água.

C) A mudança total de entropia do sistema (cubo de gelo + água) é zero porque nenhum calor foi adicionado.

D) A entropia do sistema (cubo de gelo + água) aumenta porque o processo é irreversível.

E) A entropia da água não muda porque sua temperatura não mudou.

Uma onda periódica se propaga através de uma corda na direção mostrada na figura abaixo. Essa imagem mostra uma fotografia da onda em um certo instante de tempo. Os pontos indicados A, B e C são pontos sobre a corda. Qual opção abaixo descreve corretamente como as partículas da corda entre A e B e entre B e C estão se movendo?

entre A e B entre B e C

A) para baixo para baixo

B) para cima para baixo

C) para a esquerda para a direita

D) para cima para cima

E) para baixo para cima

Um refrigerador opera entre os reservatórios 300 K e 400 K. Em cada ciclo ele utiliza 10J de trabalho para extrair 40 J do reservatório frio, rejeitando 50 J no reservatório quente. Este refrigerador viola:

A) tanto a primeira lei como a segunda lei da termodinâmica

B) a primeira lei, mas não a segunda lei da termodinâmica

C) a segunda lei, mas não a primeira lei da termodinâmica

D) nem a primeira lei nem a segunda lei da termodinâmica

E) não pode ser respondida sem saber o calor resultante do refrigerador

Uma amostra isolada termicamente de um gás ideal a uma temperatura fixa é confinada à metade de um recipiente por uma membrana impermeável. A outra metade do contêiner está em vácuo. A membrana é então perfurada e é permitido ao gás expandir-se livremente e dobrar seu volume como mostrado. Qual das seguintes afirmações é verdadeira em relação a essa situação?

A) O processo é reversível

B) Este é um processo isotérmico

C) A entropia do gás diminui

D) A energia interna do gás deve diminuir

E) A temperatura do gás diminui para metade do seu valor original

Uma caixa contém uma mistura de gás hélio (moléculas leves) e gás oxigênio (moléculas pesadas). Um termômetro dentro da caixa marca 22°C. Qual molécula tem energia cinética média maior?

A) É a mesma para ambas as moléculas já que a temperatura é a mesma

B) As moléculas de oxigênio porque elas são diatómicas

C) As moléculas de oxigênio porque elas são mais pesadas

D) As moléculas de hélio porque elas são mais leves

E) As moléculas de hélio porque elas são monoatómicas

Uma máquina térmica de Carnot opera entre um reservatório de alta temperatura a e um rio com água a . Se essa máquina absorve de calor por ciclo, quanto trabalho por ciclo ela executa?

A)

B)

C)

D)

E)

O gráfico da figura mostra o ciclo de uma máquina térmica operando com de um gás ideal e na qual .

Qual é a eficiência desta máquina?

A) B) C) D) E)

A figura mostra o gráfico-instantâneo ( em um tempo fixo) e o gráfico-história ( em uma dada posição fixa) de uma mesma onda. Qual a frequência desta onda?

A)

B)

C)

D)

E)

Uma sirene em repouso emite som a uma frequência de e comprimento de onda . Um observador que está se aproximando da sirene irá observar uma frequência e um comprimento de onda tal que:

A) ,

B) ,

C) ,

D) ,

Uma amostra de de um gás monoatômico possui inicialmente de energia térmica. Ela interage termicamente com de outro gás monoatômico que possui inicialmente de energia térmica. Que quantidade de calor é transferida entre os dois sistemas e em que sentido se dá essa transferência durante sua evolução para o equilíbrio térmico?

A), para

B), para

C), para

D), para

E), para

Encontre a velocidade de uma onda oceânica cujo deslocamento vertical em função do tempo t é dado por , onde todas as grandezas estão em unidades SI.

A)

B)

C)

D)

E)

Uma onda se propaga em uma corda segundo a equação , com , e ω​ = . Qual dos gráficos abaixo melhor representa esta onda, no instante ?

A figura mostra, no plano , uma máquina térmica baseada no ciclo de Stirling (duas isotermas e duas isocóricas). Nela estão assinalados , os valores absolutos do calor trocado em cada trecho a volume constante, e e , os valores absolutos do trabalho realizado pelo gás em cada trecho isotérmico. Assinale a expressão que representa a eficiência desta máquina térmica:

A)

B)

C)

D)

E)

A intensidade sonora do som a de uma sirene de alerta contra tornados é . A intensidade mais fraca que será ouvida acima do ruído de fundo é . Estime a distância máxima, em quilômetros, a na qual a sirene pode ser ouvida.

A)

B)

C)

D)

E)