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A prova original, assim como seu gabarito oficial, se encontram aqui.

Enunciado

Um professor realizou com seus alunos o seguinte experimento para observar fenômenos térmicos: - colocou, inicialmente, uma quantidade de gás ideal em um recipiente adiabático; - comprimiu isotermicamente o gás à temperatura de 27 ^oC, até a pressão de 2,0 atm; - liberou, em seguida, a metade do gás do recipiente; - verificou, mantendo o volume constante, a nova temperatura de equilíbrio, igual a 7 ^oC.

Calcule a pressão do gás no recipiente ao final do experimento.

Resolução:

Após a compressão isotérmica a equação dos gases dá: P.V = n.R.T => 2.V=n.R.300 (1) Após liberar metade do gás: P2.V = (n/2).R. T2 => p2.V = (n/2).R.280 (2) Dividindo (2) por (1) teremos P2 = 280/300 = 0,93 atm Essa é uma questão, fisicamente, com problemas:

• Experiência em sala de aula com um "gás ideal" só se for uma experiência de pensamento"
• Se o recipiente era adiabático e a compressão isotérmica, como o gás perdeu calor para a temperatura não mudar? A compressão realiza trabalho sobre o gás (fornece energia!)
• Quem me chamou a atenção para os problemas físicos desse enunciado foi o Prof. Carlos Fred nesta discussão sobre a questão no facebook.

Comentário:

Questão de média dificuldade, pois as informações do enunciado devem ser utilizadas e deve-se escolher uma operação matemática que elimine os valores desconhecidos. O candidato deve ainda abstrair os problemas físicos da questão.

A prova original, assim como seu gabarito oficial, se encontram aqui.

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Questão:

Um raio de luz vindo do ar, denominado meio A, incide no ponto O da superfície de separação entre esse meio e o meio B, com um ângulo de incidência igual a 7^o. No interior do meio B, o raio incide em um espelho côncavo E, passando pelo foco principal F. O centro de curvatura C do espelho, cuja distância focal é igual a 1,0 m, encontra-se a 1,0 m da superfície de separação dos meios A e B. Observe o esquema: Considere os seguintes índices de refração: - nA = 1,0 (meio A) - nB = 1,2 (meio B) Determine a que distância do ponto O o raio emerge, após a reflexão no espelho.

Resolução:

Aplicando a Lei da Refração (e o seno dado na tabela): sen7.1 = senx.1,2 => senx = 0,1 Para pequenos angulos (x < 10o) senx = tg x, assim tg x= 0,1 e da figura: tgx = d/1 => d = 0,1 = 10 cm Da semelhança de triângulos a distância de O até a reta que passa por C e F é 0,2 m logo a distância do raio emergente até O será de 0,1 + 0,2 =0,3 m = 30 cm Lembrando que, o raio luminoso que incide pelo foco do espelho côncavo reflete paralelo ao eixo principal do mesmo.

Comentário:

Questão requer algum conhecimento de geometria. No mais é aplicação direta da lei da refração. Dificuldade média.

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