SEI - Física 2A

Durante o funcionamento do motor de um carro, o combustível é queimado, liberando energia na forma de calor. Essa energia é parcialmente convertida em trabalho mecânico, movimentando os pistões, enquanto o restante permanece como energia interna do gás no interior dos cilindros.

Em determinado ciclo de funcionamento, o gás no cilindro recebeu 1500 J de calor proveniente da queima do combustível e realizou 1200 J de trabalho ao movimentar o pistão.  

Considere: ∆U=Q−𝜏

Com base na Primeira Lei da Termodinâmica, a variação da energia interna do gás nesse processo foi de:

Em uma feira de ciências, um grupo de estudantes apresentou o protótipo de uma máquina térmica que, segundo eles, absorve 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza 4000 J de trabalho útil, liberando o restante do calor para uma fonte fria.

Considere: 𝜂= ^𝜏/_Qq

Com base nas informações fornecidas e considerando os princípios da termodinâmica, avalie as afirmativas:

I. O rendimento dessa máquina térmica é de 80%.

II. Essa máquina térmica pode alcançar um rendimento de 100%.

III. O rendimento máximo de uma máquina térmica real é sempre inferior a 100%

O Ciclo de Carnot é um modelo teórico de máquina térmica ideal que realiza um ciclo reversível entre duas temperaturas, T_q (fonte quente) e T_f (fonte fria). Esse ciclo é composto por duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas, conforme o gráfico abaixo.

Com base na análise do gráfico e nas características das transformações, assinale a alternativa correta:

Em março de 2025, a cidade de Frutal, no Triângulo Mineiro, registrou um tremor de terra de magnitude 2,1, o quinto do ano na região, segundo registros sismológicos. Enquanto as ondas geradas por esses abalos são detectadas por sismógrafos, a divulgação dessas informações para a população ocorre por meio de tecnologias que utilizam ondas de rádio. 

Com base no tipo de propagação das ondas envolvidas, qual alternativa descreve corretamente as características das ondas sísmicas e das ondas de rádio?

Um estudante está utilizando o simulador “Ondas em Corda”, desenvolvido pela plataforma PhET Colorado para investigar o comportamento das ondas mecânicas. Ao acionar o gerador no modo lento, ele observa a propagação da onda por uma corda tensionada até atingir um anteparo.

O estudante ajusta o valor da frequência no simulador. Em seguida, utilizando a régua superior para medir o comprimento de onda, ele realiza os cálculos necessários para determinar a velocidade de propagação da onda. Considere que o comprimento de onda (λ) corresponde à distância entre duas cristas consecutivas ou dois vales consecutivos da onda. Utilize: v=λ∙f

A imagem a seguir apresenta a configuração utilizada pelo estudante.

A velocidade obtida pelo estudante em cm/s é:

Em um ciclo termodinâmico realizado por um gás ideal, o sistema passa por quatro transformações sucessivas: AB, BC, CD e DA, conforme representado no diagrama p × V. Durante cada etapa, ocorre troca de calor com o ambiente, cujos valores estão indicados ao lado do gráfico. 

Com base na Primeira Lei da Termodinâmica e sabendo que se trata de um ciclo fechado, pode-se concluir que houve: