QUESTÕES DE FÍSICA (3a SÉRIE)

QUESTÕES DE FÍSICA (3a SÉRIE)

1. Uma usina geradora de energia elétrica tem potência de 100 MW e transmite a energia gerada a uma cidade a 20 Km com uma tensão de 2 MV. Qual a corrente elétrica na transmissão e a perda de energia, sabendo que a rede tem resistência de 100 ohms.
P = U*i e P = R*i2
a) 05 A e 5,0 x 105 W
b) 25 A e 5,0 x 106 W
c) 50 A e 2,5 x 105 W
d) 100 A e 1,0 x 104 W
e) 50 A e 2,5 x 106 W

2. Uma fonte de energia que não agride o ambiente, é totalmente segura e usa um tipo de matéria-prima infinita é a energia eólica, que gera eletricidade a partir da força dos ventos. O Brasil é um país privilegiado por ter o tipo de ventilação necessária para produzi-la. Todavia, ela é a menos usada na matriz energética brasileira. O Ministério de Minas e Energia estima que as turbinas eólicas produzam apenas 0,25% da energia consumida no país. Isso ocorre porque ela compete com uma usina mais barata e eficiente: a hidrelétrica, que responde por 80% da energia do Brasil. O investimento para se construir uma hidrelétrica é de aproximadamente US$ 100 por quilowatt. Os parques eólicos exigem investimento de cerca de US$ 2 mil por quilowatt e a construção de uma usina nuclear, de aproximadamente US$ 5 mil por quilowatt. Instalados os parques, a energia dos ventos é bastante competitiva, custando R$ 200,00 por megawatt-hora frente a R$ 150,00 por megawatt-hora das hidrelétricas e a R$ 500,00 por megawatt-hora das termelétricas.
De acordo com o texto, entre as razões que contribuem para a menor participação da energia eólica na matriz energética brasileira, inclui-se o fato de:

a) haver, no país, baixa disponibilidade de ventos que podem gerar energia elétrica.
b) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser de aproximadamente 20 vezes o necessário para a construção de hidrelétricas.
c) o investimento por quilowatt exigido para a construção de parques eólicos ser igual a 1/3 do necessário para a construção de usinas nucleares.
d) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1,2 multiplicado pelo custo médio do megawatt-hora obtido das hidrelétricas.
e) o custo médio por megawatt-hora de energia obtida após instalação de parques eólicos ser igual a 1/3 do custo médio do megawatt-hora obtido das termelétricas.

3. A expressão para a potência dos ventos de um gerador eólico é: P = 0,6 * A * ν3 [W]. Qual deve ser a velocidade do vento para gerar uma potência de 19,2 KW? Considere A = 4 kg/m
a) 15 m/s b) 25 m/s c) 10 m/s
d) 20 m/s e) 17 m/s

4. Barragens são sistemas artificiais que represam água para que ela seja usada na geração de energia elétrica. O represamento das águas provoca a formação de lagos imensos, o que representa uma interferência no meio ambiente, porém a geração de energia elétrica é vital para o país. Considerando esses dados e sabendo que o processo de obtenção de energia elétrica consiste na transformação sucessiva da energia potencial gravitacional em outras modalidades até a obtenção da energia elétrica, analise as afirmações a seguir:

I. Dado que barragens utilizadas em hidrelétricas armazenam grande volume de água, infere-se que a construção de uma dessas barragens pode provocar alterações na paisagem, no ciclo hidrológico da região onde ela seja construída e na biodiversidade dos rios afluentes.

II. A água represada em barragens artificiais armazena energia potencial gravitacional, que pode ser transformada em energia cinética, a qual, por sua vez, aciona turbinas, transformando energia mecânica em energia elétrica.
III. Se uma massa de água de 200 toneladas cair de uma altura de 100m, um sistema de geração de energia elétrica de rendimento igual a 50% obteria 8 X107 joules de energia elétrica. Considere g = 10m/s2.
É(São) correta(s) as afirmações:

A) I e II, apenas. D) II, apenas.
B) I e III, apenas. E) I, II e III.
C) II e III, apenas.

5. Perto de Sevilha (no sul da Espanha) está sendo implantada uma nova usina de energia, conhecida como Solar Tower. A sua capacidade atual é 11 MW, mas quando for concluída, em 2013, ela produzirá cerca de 300 MW, energia suficiente para 180.000 domicílios, Nela há uma torre, cuja altura equivale à de um prédio de 40 andares, fortemente iluminada pela luz do Sol, refletida por 600 chapas de metal com 120m2 cada, dispostas ao seu redor. Pelo correto posicionamento das chapas em cada horário do dia, é possível concentrar a luz do Sol na parte superior da torre, onde há uma rede de tubulações em que se faz circular água. O aquecimento da água é controlado até que se obtenha vapor, responsável pelo aumento na pressão do sistema. Posteriormente, parte desse vapor é liberada, colocando em movimento as pás das turbinas, como em outros tipos de usina de energia. Dentre as opções abaixo, qual melhor corresponde à cadeia de transformações de energia que está envolvida nessa usina?
a) energia química → energia mecânica → energia solar → energia elétrica.
b) energia sola r→ energia química → energia térmica
→ energia elétrica.
c) energia térmica → energia química → energia química → energia elétrica.
d) energia solar → energia térmica → energia química
→ energia elétrica.
e) energia solar → energia térmica → energia mecânica → energia elétrica.

6. Dentre as afirmações apresentadas, qual é correta?

a) A energia de um elétron ligado ao átomo não pode assumir um valor qualquer.
b) A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.
c) As órbitas ocupadas pelos elétrons são as mesmas em todos os átomos.
d) O núcleo de um átomo é composto de prótons, nêutrons e elétrons.
e) Em todos os átomos o número de elétrons é igual à soma dos prótons e dos nêutrons.



7. Em 1989 os noticiários destacaram por um certo período a realização de pesquisas sobre maneiras alternativas de obter a fusão nuclear. Tais alternativas, contudo, não se confirmaram. O que se sabe comprovadamente hoje é o que já se sabia até aquela época: a fusão nuclear é obtida a temperaturas tão altas quanto às existentes .... e, ao contrário da fissão nuclear utilizada nas centrais nucleares, .... dejetos nucleares.
Assinale a alternativa que preenche de forma correta as duas lacunas, respectivamente.

a) na superfície da Terra - produz
b) na superfície da Lua - produz
c) na superfície da Lua - não produz
d) no centro do Sol - não produz
e) no centro do Sol - produz


8. De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica +2/3 é o quark down (d) , de carga elétrica -1/3 é. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron.
Próton Nêutron
a) d, d, d u, u , u
b) d, d, u u, u , d
c) d, u, u u, d , d
d) u, u, u d, d, d
e) d, d, d d, d, d

QUESTÕES DE FÍSICA (2a SÉRIE)

QUESTÕES DE FÍSICA (2a SÉRIE)

1. Considere o conjunto de cilindro e pistão representado na figura abaixo. Inicialmente o pistão está na posição zA. Ao aquecer o gás contido no cilindro, esse se dilata e empurra o pistão para a posição zC. Se ao aquecer ele se desloca 25 cm e a pressão é de 2 x 105 N/m2, qual o trabalho realizado pelo pistão?
Considere: área da base do pistão = 250 cm2
T = P*∆V ∆V = A * d

a) 1,25 x 10 3 J
b) 1,50 x 102 J
c) 1,75 x 103 J
d) 1,95 x 104 J
e) 1,25 x 10 5 J




2. sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000J e, em resposta, ele fornece 1000 cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do sistema, durante esse processo, é aproximadamente;
(considere 1,0 cal = 4,0 J) Q = ΔU + T
a) – 1000 J
b) + 2000 J
c) – 4000 J
d) + 4000 J
e) + 7000 J


3. O 2º principio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma: “É impossível construir uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e converté-lo integralmente em trabalho” Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que:
a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%;
b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente;
c) calor e trabalho não são grandezas homogêneas;
d) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte fria;
e) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica converter integralmente calor em trabalho.







4. Uma máquina térmica recebe 5,0 x102 cal e realiza um trabalho útil de 7,0 x 102 J. Qual o rendimento dessa máquina. Considere 1,0 cal = 4,0 J η = T/ Q
a) 15 % b) 20 %
c) 25 % d) 30 %
e) 35 %


5. Qual o trabalho de um motor 1.8 que opera com pressão média de 7 atm a 3500 rpm e que consome, nestas condições 6,0 g/s de gasolina. Dados: T = P*ΔV
1 atm = 1,0 x 105 N/m2 1,0 L = 1000 cm3 = 1,0 x 10 -6 m3
a) 1250 J
b) 1280 J
c) 1260 J
d) 1270 J
e) 1290 J


6. Uma dada massa gasosa sofre uma transformação, absorvendo uma quantidade de calor Q, realizando um trabalho T e sofrendo uma variação ΔU em sua energia interna.
Assinale, entre as afirmativas seguintes, aquela que esta correta:
a) T ≠ Q se a transformação for isotérmica.
b) ΔU ≠ Q se a transformação for isovolumétrica.
c) ΔU = 0 se a transformação for adiabática.
d) Q > T se a transformação for uma expansão isobárica.
e) Q = 0 se a transformação for isotérmica.


7. Um gás se expande rapidamente, empurrando o pistão do cilindro que o contém.
Assinale a afirmativa errada:
a) O trabalho realizado pelo gás foi positivo.
b) A energia interna do gás variou.
c) O trabalho realizado pelo gás é igual à quantidade de
calor que ele absorve.
d) A energia interna diminui de uma quantidade igual ao
trabalho realizado pelo gás.
e) O gás realiza trabalho usando parte de sua energia
interna.


8.A queima de combustível no motor de um automóvel produz uma energia de 167000 J, dos quais 43000J são aproveitados no movimento do carro, i. é, para fazer o trabalho. Qual o rendimento desse motor e quanto de energia não foi aproveitado? Dados: η = T / Q
T = Qquente – Qfria 1ª Lei da Termodinâmica
a) 24,4% e 133000 J
b) 25,7% e 124000 J
c) 25,0% e 162700 J
d) 27,7% e 125000 J
e) 30,5% e 130000 J