Resolução – UNESP 2014 Meio do Ano (1ª Fase) – Física

Questão

Foram queimados 4,00 g de carvão até $$CO_{2}$$ em um calorímetro. A temperatura inicial do sistema era de 20,0°C e a final, após a combustão, 31,3°C. Considere a capacidade calorífica do calorímetro = 21,4 kcal/°C e despreze a quantidade de calor armazenada na atmosfera dentro do calorímetro. A quantidade de calor, em kcal/g, liberada na queima do carvão, foi de
(A) 670.
(B) 62,0.
(C) 167.
(D) 242.
(E) 60,5.
Solução:
Como é um sistema isolado, podemos dizer que toda a energia liberada na combustão foi transformada em calor dentro do calorímetro. Portanto \[Q_{carv\tilde{a}o} = Q_{calor\acute{i}metro} \longrightarrow m_{carv\tilde{a}o}\cdot c_{carv\tilde{a}o}\cdot\Delta T = C_{calor\acute{i}metro}\cdot\Delta T \longrightarrow 4\cdot c_{carv\tilde{a}o} = 21,4 \longrightarrow c_{carv\tilde{a}o} = 5,35\, kcal/g^{0} C\] Como o enunciado pede kcal/g, vamos encontrar a quantidade de calor liberada pela combustão de 1 g de carvão. \[Q_{carv\tilde{a}o} = 1\cdot 5,35\cdot (31,3 – 20) \longrightarrow Q_{carv\tilde{a}o} = 60,5\, kcal/g\] Resposta: letra E.

Questão

O gráfico representa, aproximadamente, como varia a temperatura ambiente no período de um dia, em determinada época do ano, no deserto do Saara. Nessa região a maior parte da superfície do solo é coberta por areia e a umidade relativa do ar é baixíssima.
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A grande amplitude térmica diária observada no gráfico pode, dentre outros fatores, ser explicada pelo fato de que
(A) a água líquida apresenta calor específico menor do que o da areia sólida e, assim, devido a maior presença de areia do que de água na região, a retenção de calor no ambiente torna-se difícil, causando a drástica queda de temperatura na madrugada.
(B) o calor específico da areia é baixo e, por isso, ela esquenta rapidamente quando ganha calor e esfria rapidamente quando perde. A baixa umidade do ar não retém o calor perdido pela areia quando ela esfria, explicando a queda de temperatura na madrugada.
(C) a falta de água e, consequentemente, de nuvens no ambiente do Saara intensifica o efeito estufa, o que contribui para uma maior retenção de energia térmica na região.
(D) o calor se propaga facilmente na região por condução, uma vez que o ar seco é um excelente condutor de calor. Dessa forma, a energia retida pela areia durante o dia se dissipa pelo ambiente à noite, causando a queda de temperatura.
(E) da grande massa de areia existente na região do Saara apresenta grande mobilidade, causando a dissipação do calor absorvido durante o dia e a drástica queda de temperatura à noite.
Solução:
Quanto mais baixo o calor específico, mais rápido se absorve e se perde energia. Como o calor específico da areia é baixo, esta esquenta fácil durante o dia e esfria fácil durante a noite. Como a umidade do ar é baixa, não há o que segure o calor liberado pela areia. Isso explica a grande variação de temperatura no deserto.
Resposta: letra B.

Questão

Os dois primeiros colocados de uma prova de 100 m rasos de um campeonato de atletismo foram, respectivamente, os corredores A e B. O gráfico representa as velocidades escalares desses dois corredores em função do tempo, desde o instante da largada (t = 0) até os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada.
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Analisando as informações do gráfico, é correto afirmar que, no instante em que o corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a prova, uma distância, em metros, igual a
(A) 5.
(B) 25.
(C) 15.
(D) 20.
(E) 10.
Solução:
O corredor B demorou 2 s para percorrer o restante do percurso, sendo sua velocidade 10 m/s. Logo \[v = \frac{\Delta S}{\Delta t} \longrightarrow 10 = \frac{\Delta S}{2} \longrightarrow \Delta S = 20\, m\] Resposta: letra D.

 

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