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APOSTILA Nº 03 PERÍODO: 11-03 a 21-03-21. Obs.: Conteúdo da 2ª série revisar na 3ª série TERMOLOGIA: PROPAGAÇÃO DO CALOR – Calor e temperatura; Condução térmica; Convecção térmica; Radiação térmica; Garrafa térmica CENTRO ESTADUAL DE TEMPO INTEGRAL FRANCISCA TRINDADE PERÍODO: 01-02 a 09-04-2021. DISCIPLINA: FÍSICA PROFESSOR: HUGO LUÍS 1º Bimestre 1º Semestre CURSO: ENSINO MÉDIO - SÉRIE 3º ANO - TURNO: INTEGRAL Exercícios resolvidos e comentados 01-Em países onde o clima é muito frio costuma se usar janelas com vidraças duplas esse tipo de janela é capaz de reduzir em até 50% as perdas. Explique por que isso acontece: 02-Num ambiente cujos objetos estão todos em equilíbrio térmico, ao tocarmos a mão numa mesa de madeira e numa travessa de alumínio temos sensações térmicas diferentes. Por que isso ocorre? Se aquecemos uma das extremidades de duas barras idênticas, uma bola de cera pressa na extremidade oposta, em qual das Barras a cera derreterá antes? Há relação entre esse fato e a situação inicial? 03-Geralmente as panelas tem seus cabos metálicos revestidos de madeira ou plástico. Por que colocam esses revestimentos? 04 Fernando foi a praia e resolveu levar suco para os amigos. Colocou-o em uma caixa de isopor, com gelo. Sua preocupação era saber se a quantidade de gelo que colocou demoraria para derreter pelo menos 5 horas, o tempo que pretendia ficar na praia. Lembrando de suas aulas de Física, resolveu calcular o fluxo de calor pelas paredes da caixa de isopor e assim determinar o tempo em que o gelo todo derreteria. Verificou que a caixa é um cubo de aresta 40 cm e as paredes têm espessura de 2 cm. A caixa está cheia de gelo derretendo, água e caixas de suco a 0 °C. a) Qual o fluxo de calor que ele encontrou para o interior da caixa se a temperatura ambiente é 30 °C ? b) Qual a quantidade de gelo que se liquefaz em 5 horas ? Dados: calor latente de fusão do gelo: Lf = 80 cal/g e Kisopor = 0,000024 cal/s · cm °C. TERMOLOGIA: TRANSFORMAÇÕES GASOSAS – Condições Normais (CNTP); Lei Geral dos Gases; Transformação Isotérmica; Transformação Isobárica; Transformação Isovolumétrica. Exercícios resolvidos e comentados 01- 02- 03- 04-Certa massa de gás ideal ocupa um volume V1 = 60 L, á temperatura T1 = 100 k e pressão p1 = 5,0 atm. Se aquecermos esse gás de modo que sua temperatura passe para T2 = 400 k e o seu volume passe para V2 = 100 L, qual será o novo valor da pressão? ÓPTICA GEOMÉTRICA: PRINCÍPIOS DA ÓPTICA GEOMÉTRICA – Óptica e Luz; Óptica geométrica; Feixes luminosos; Fontes de Luz; Princípios da Óptica Geométrica. Óptica e Luz Óptica geométrica Feixes luminosos Fontes de Luz Exercícios resolvidos e comentados
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Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 1 EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – PROCESSOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR 01. O isopor é formado por finíssimas bolsas de material plástico, contendo ar. Por que o isopor é um bom isolante térmico? 02. Os esquimós constroem seus iglus com blocos de gelo, empilhando-os uns sobre os outros. Se o gelo tem uma temperatura relativamente baixa, como explicar esse seu uso como "material de construção"? 03. Num antigo jingle de uma propaganda, ouvia-se o seguinte diálogo: - Toc, toc, toc, - Quem bate? - É o frio! E no final eram cantados os seguintes versos: "Não adianta bater, eu não deixo você entrar, os cobertores das Casas Pernambucanas é que vão aquecer o meu lar". Que comentário você tem a fazer sobre a veracidade física dessa propaganda? 04. Qual a aplicação prática dos materiais isolantes térmicos? 05. Por que a serragem é melhor isolante térmico que a madeira? 06. Um faquir resolveu fazer uma demonstração de sua arte entrando em um forno muito aquecido. Para que ele sinta a menor sensação de "calor" possível, é preferível que ele vá nu ou envolto em roupa de lã? Por quê? 07. Explique por que, em países de clima frio, costumam-se usar janelas com vidraças duplas. Esse tipo de janela chega a reduzir em até 50% as perdas de calor para o exterior. 08. Num mesmo ambiente, se você tocar um objeto metálico com uma mão e um objeto de madeira com a outra, vai sentir que o primeiro está "mais frio" que o segundo. Como você explica esse fenômeno se os dois objetos estão no mesmo ambiente e, portanto, na mesma temperatura? 09. Por que as panelas, em geral, têm seus cabos metálicos revestidos com madeira ou plástico? 10. Por que, em uma geladeira, o congelador é colocado na parte superior e não na inferior? 11. Com base na propagação de calor, explique por que, para gelar o chope de um barril, é mais eficiente colocar gelo na parte superior do que colocar o barril sobre uma pedra de gelo. 12. Um aparelho de refrigeração de ar deve ser instalado em local alto ou baixo num escritório? E um aquecedor de ar? Por quê? 13. Sabemos que o calor pode ser transferido, de um ponto para outro, por condução, convecção e radiação. Em qual desses processos a transmissão pode ocorrer mesmo que não haja um meio material entre os dois pontos? 14. Os grandes tanques, usados para armazenar gasolina (ou outros combustíveis), costumam ser pintados externamente com tinta prateada. Por quê? 15. Os prédios totalmente envidraçados precisam de muitos aparelhos de ar condicionado? Por quê? 16. Como se dá a propagação do calor do Sol até a Terra se entre esses astros não existe meio material? 17. Desenhe esquematicamente uma garrafa térmica e explique o seu funcionamento. 18. Quando se coloca uma colher de metal numa sopa quente, logo a colher também estará quente. A transmissão de calor através da colher é chamada: a) agitação; b) condução; c) irradiação; d) convecção. 19. A blusa de lã é um bom isolante térmico porque: a) é muito espessa; b) retém bastante ar no seu interior; Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 2 c) impede a passagem da corrente de ar pelo corpo; d) impede a transpiração e a conseqüente diminuição de temperatura do corpo. 20. Nas geladeiras, a fonte fria (o congelador) deve ser colocada: a) na parte inferior, pois o ar quente é resfriado lá; b) na parte superior, pois o ar quente tende a se elevar; c) na parte inferior, pois o ar frio é mais denso e desce para o fundo; d) no meio do refrigerador. 21. O processo de transmissão de calor que só ocorre no vácuo (onde não tem ar) é: a) condução; b) convecção; c) absorção; d) irradiação. 22. Para servir uma feijoada na mesa, é melhor colocá-la numa panela de: a) alumínio; b) ferro; c) cobre; d) barro. 23. Ao misturarmos num copo água gelada com água na temperatura ambiente, com o objetivo de bebê-la, devemos: a) misturar de qualquer modo; b) colocar a água quente sobre a água fria; c) colocar primeiro a água fria e depois a quente; d) colocar a água fria após a água quente, para obtermos uma melhor mistura. 24. No processo de condicionamento de ar de um recinto fechado: a) no inverno o ar quente deve entrar pela parte inferior da sala; b) no verão o ar frio deve entrar pela parte inferior da sala; c) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser pela parte inferior ; d) tanto no verão quanto no inverno a entrada do ar deve ser pela parte superior. 25. A transmissão de calor ocorre sempre: a) no vácuo; b) entre dois sólidos; c) no sentido dos corpos de menor temperatura; d) no sentido dos corpos de maior temperatura. 26. Entre os aparelhos abaixo assinale aquele que não tenha funcionamento diretamente ligado à transmissão de calor: a) chuveiro elétrico; b) utensílios para cozinhar alimentos; c) liqüidificador; d) geladeira. 27. Colocando-se a mão para fora da janela de um automóvel em movimento, ela esfria rapidamente. Isto se deve a: a) estar mais frio fora do que dentro do carro; b) à convecção que acelera a troca de calor; c) irradiação que é acelerada pelo movimento; d) condução de calor da mão para o ar. 28. Nos líquidos, o calor se propaga por: a) condução interna; b) convecção; c) condução externa; d) irradiação. Prof. Thiago Miranda o-mundo-da-fisica.blogspot.com 3 29. Um cobertor de lã tem por função: a) dar calor ao corpo; b) impedir a entrada do frio; c) reduzir a transferência de calor do corpo para o exterior; d) comunicar sua temperatura ao corpo. 30. Uma lareira aquece uma sala: a) por irradiação e convecção; b) exclusivamente por convecção; c) principalmente por condução; d) exclusivamente por condução. 31. A Terra recebe energia do Sol graças a: a) condução do calor; b) convecção de energia térmica; c) reflexão do calor; d) irradiação do calor; 32. Num planeta completamente desprovido de fluidos apenas pode ocorrer propagação de calor por: a) comvecção e condução; b) convecção e irradiação; c) condução e irradiação; d) irradiação; e) convecção; 33. Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à: a) convecção do ar aquecido; b) condução da luz e do calor; c) irradiação da luz e do calor; d) reflexão da luz; e) polarização da luz; 34. A finalidade da utilização de um ventilador para atenuar a sensação de "calor" é: a) aumentar a concentração de vapor de água junto à pele, resfriando-a. b) diminuir a concentração de vapor de água junto à pele, aumentando a velocidade de evaporação do suor. c) diminuir a velocidade de evaporação do suor, mantendo-o mais tempo em contato com a pele para que esta se resfrie. d) reduzir a temperatura do ambiente. e) aumentar a temperatura do ambiente, acelerando, assim, a velocidade de evaporação do suor. 35. Numa noite fria, preferimos usar cobertores de lã para nos cobrirmos. No entanto, antes de deitarmos, mesmo que existam vários cobertores sobre a cama, percebemos que ela está fria, e somente nos aquecemos depois que estamos sob os cobertores há algum tempo. Isso se explica porque: a) o cobertor de lã não é um bom absorvedor de frio, mas nosso corpo sim. b) o cobertor de lã só produz calor quando está em contato com nosso corpo c) o cobertor de lã não é um aquecedor, mas apenas um isolante térmico. d) enquanto não nos deitamos, existe muito frio na cama que será absorvido pelo nosso corpo. e) a cama, por não ser de lã, produz muito.
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