Um cilindro com paredes diatérmicas é munido de um êmbolo de massa desprezível que pode movimentar-se sem atrito. Tal cilindro fica preso ao teto de um laboratório e encerra 40,0 mol de gás ideal em seu interior (Figura 1). A temperatura e a pressão iniciais do gás são, respectivamente, 300 K e 1,00 x 10⁵ N.m^-2, e a área do êmbolo em contato com o gás é de 2,00 x 10^-3 m². Em determinado momento, uma massa de 5,00 kg é pendurada ao êmbolo (Figura 2). Após um tempo, o gás entra em equilíbrio térmico com a vizinhança, a 300 K.



Qual é, aproximadamente, em m³ , o novo volume ocupa- do pelo gás mostrado na Figura 2?

Dados
Constante dos gases ideais = 8,30 J.mol ^-1.K^-1
Aceleração da gravidade = 10 m.s^-2

Um pesquisador inventou uma escala termométrica X, fixando em 0 º X a temperatura de 2.000 K e, em 100 º X, a temperatura de 6.000 K.

Qual é, em º X, a temperatura de 3.500 K?

Duas partículas metálicas X e Y, inicialmente neutras, foram eletrizadas. A partícula X perdeu 2,50 x 10¹⁰ elétrons, e a partícula Y ganhou 2,50 x 10¹⁰ elétrons.

Qual será, aproximadamente, em newtons, o módulo da força de interação elétrica entre as partículas X e Y se elas forem colocadas a 2,00 cm uma da outra no vácuo?

Dados
Carga do elétron = 1,60 x 10^-19 C
Constante elétrostática no vácuo = 9,00 x 10⁹ N.m².C^-2

Um ônibus e um carro partem simultaneamente do início de uma estrada de 120 km. Ambos trafegam com velocidade constante. O carro e o ônibus demoram, respectivamente, 1,50 h e 2,00 h para chegar ao fim da estrada.

Quando o carro tiver percorrido os primeiros 100 km na estrada, qual a distância, em km, que o separa do ônibus?

Em um brinquedo de parque de diversões, uma bola de 500 g deve ser arremessada verticalmente para cima, atingir uma mola após percorrer 1,80 m, e comprimi-la 20,0 cm de modo a acender a Lâmpada da Vitória, como mostra a Figura abaixo.



Considerando os atritos desprezíveis e a mola ideal, qual deve ser, aproximadamente, em m/s, a velocidade inicial mínima da bola para que a Lâmpada da Vitória seja acesa?

Dados
aceleração da gravidade = 10 m.s^-2
Constante elástica da mola = 750 N/m

Um gás ideal evolui do estado X para o estado Y conforme mostra o diagrama abaixo.




Durante a evolução, o gás recebeu uma quantidade de calor igual a 4,0 x 10⁵ J.

Qual é, aproximadamente, em J, a variação da energia interna sofrida pelo gás?

A Figura mostra um bloco com dimensões desprezíveis que é abandonado no ponto X e desliza sobre um plano inclinado de 37°. No trajeto de X a Y não há atrito. Após o ponto Y, o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície do plano inclinado é μ.





Qual é, aproximadamente, o valor de μ de modo que o bloco, a partir do ponto Y, desça o plano com aceleração de módulo igual a 4,0 m.s^-2 ?

Em uma esfera de metal oca fixa no vácuo é feito um pequeno furo. A esfera é, então, carregada com carga elétrica positiva.Uma partícula com carga elétrica negativa é abandonada próxima à esfera e segue a trajetória pontilhada mostrada na Figura. Não ocorre troca de cargas entre a esfera e a partícula.





Um gráfico que representa aproximadamente a aceleração da partícula em função do tempo ao longo da trajetória é

No sistema abaixo apresentado, água líquida saturada atravessa uma válvula.



Considerando as correntes de entrada e saída, a mudança da condição da corrente deve-se, sobretudo, ao fato de o fluido

Considere um ciclo de refrigeração representado abaixo.





Considerando o gráfico de Pressão versus Entalpia, um comportamento típico que um fluido de trabalho experimenta em um ciclo de refrigeração está ilustrado em