Prévia do material em texto
REVISÃO 2.0 • FORÇA MAGNÉTICA SOBRE O FIO 1) As primeiras observações experimentais de fenômenos magnéticos foram realizadas pelos gregos em uma região da Ásia Menor denominada de Magnésia. Eles verificaram que certo tipo de pedra denominada de magnetita (ou ímã natural) era capaz de atrair pedaços de ferro. Em 1820, o dinamarquês Hans Christian Oersted (1777-1851) observou que uma corrente elétrica percorrendo um fio condutor também produz campo magnético. Essa descoberta deu início à unificação dos fenômenos elétricos e magnéticos, originando o ramo da física denominado de eletromagnetismo. Para o caso de um fio condutor retilíneo percorrido por uma corrente elétrica, o campo magnético produzido em um ponto P, em torno do fio condutor, depende da permeabilidade magnética do meio, da intensidade da corrente elétrica e da distância do fio condutor ao ponto P. Considere a situação em que dois condutores retilíneos e paralelos são percorridos por corrente elétrica de intensidades i1 = 2A e i2 = 4A, conforme mostra a figura a seguir: Podemos afirmar que a razão entre as intensidades dos campos magnéticos B1/B2, produzidos pelos dois condutores retilíneos no ponto P, vale: a) 0,25 b) 0,5 c) 1 d) 2 e) 4 2) Uma barra fina de cobre, de comprimento L = 0,5 m e massa m = 100 g, está inicialmente suspensa por dois fios de massa desprezível. A barra está imersa em campo magnético uniforme e de intensidade B = 10 T, cuja orientação é perpendicular e entrando no plano da folha. A gravidade no local possui módulo g = 10 m/s². Para anular a tensão nos fios que suportam a barra de cobre, é necessário que uma corrente I seja aplicada no sentido indicado na figura abaixo. O valor da corrente I, em ampères, deve ser a) 0,2. b) 0,4. c) 0,3. d) 0,5. 3) Um fio condutor retilíneo tem comprimento L = 20 metros e transporta uma corrente elétrica contínua, igual a I = 0,7 A, em um local onde existe um campo magnético perpendicular e uniforme, cujo módulo vale B = 0,25 Tesla, conforme indica a figura abaixo. O módulo da força magnética exercida pelo campo magnético sobre o fio será: • INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA 1) Suponha que uma espira retangular de área igual a 2,4 x 10-1 m2 imersa em uma região onde existe um campo de indução magnética B, cuja intensidade é igual a 5 x 10- 2 T, perpendicular ao plano da espira. De acordo com as informações, determine o fluxo magnético através da espira. 2) Suponha que uma espira quadrada de lado igual a 2 cm seja colocada em um campo magnético uniforme cuja intensidade vale 2 T. Determine o fluxo magnético nessa espira quando ela for colocada perpendicularmente às linhas de campo magnético. a) Ф= 2,0008 Wb b) Ф= 3,0018 Wb c) Ф= 0,0048 Wb d) Ф= 0,0028 Wb e) Ф= 0,0008 Wb 3) Marque a alternativa correta a respeito da Lei de Lenz: a) A Lei de Lenz determina a relação entre a variação do fluxo magnético e a variação do tempo. b) Pela Lei de Lenz, pode-se determinar a força eletromotriz induzida em um circuito. c) A Lei de Lenz diz que a corrente elétrica induzida em um circuito é tal que sempre gera um campo magnético no mesmo sentido do campo externo. d) A Lei de Lenz diz que a corrente elétrica induzida em uma espira sempre gera um campo magnético oposto ao campo magnético variável que lhe deu origem. e) A Lei de Lenz é o motivo do sinal positivo da Lei de Faraday. Fluxo magnético: Força Eletromotriz: Transformadores da indução: Tensão N° de enrolamentos A lei de Lenz enuncia que, quando houver uma variação de fluxo magnético sobre um condutor fechado, surgirá, nesse condutor, um campo magnético que se oporá a tal variação. • TRANSFORMADORES 1) Marque a alternativa ERRADA. a) Transformadores são dispositivos eletromagnéticos que transformam o valor da tensão elétrica alternada, aplicada em sua entrada, para uma tensão alternada diferente na saída. b) Os transformadores podem ser usados tanto para aumentar quanto para diminuir o valor da tensão. c) Um transformador consiste em duas bobinas enroladas no mesmo núcleo de ferro. d) Um transformador consiste em uma bobina enrolada em dois núcleos de ferro. e) Em transformadores com dois enrolamentos, é comum denominá-los de enrolamento primário e enrolamento secundário. 2) Entre os dispositivos elétricos citados nas alternativas, qual o que só pode funcionar com corrente elétrica alternada? a) Rádio b) Transformador c) Lâmpada incandescente d) Chuveiro e) Ferro de passar roupa 3) Uma máquina de solda elétrica precisa operar com uma corrente elétrica de 400 A para que haja potência dissipada suficiente para fundir as peças metálicas. A potência necessária é dada por P =R.i2, onde R é a resistência dos eletrodos de solda. Com a intenção de obter esse valor de corrente elétrica, utiliza-se um transformador, que está ligado a uma rede elétrica cuja tensão vale 110 V, e pode fornecer um máximo de 40 A. Qual deve ser a razão do número de espiras entre o enrolamento primário e o secundário do transformador, e qual a tensão de saída? a) N1/N2 = 5; V = 9 b) N1/N2 = 10; V = 11 c) N1/N2 = 15; V = 15 d) N1/N2 = 20; V = 20 e) N1/N2 = 25; V = 22 4) A tensão elétrica fornecida pelas empresas energéticas em alguns estados do Brasil é 220V, porém muitos aparelhos domésticos trabalham com tensões bem inferiores e já possuem transformadores integrados. Supondo que um aparelho funcione com tensão elétrica de 20V e possua um transformador integrado com 1500 espiras no enrolamento primário. Quantas espiras são necessárias no enrolamento secundário para que a tensão não supere os 20V? Transformadores são dispositivos usados para abaixar ou aumentar a tensão e a corrente elétricas. Correntes tensão • GASES 1) Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227 ºC. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27 ºC. (Considere que a temperatura de 0 ºC corresponde a 273 K) Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro, em litros. a) 11,8. b) 35. c) 60. d) 85. e) 241. 2) Em uma transformação isovolumétrica, a temperatura final do processo é o quádruplo da temperatura inicial. Sendo assim, determine a relação entre a pressão final e inicial. a) A pressão final será quatro vezes menor. b) Não haverá variação de pressão, uma vez que a transformação é isocórica. c) A pressão final será o quádruplo da pressão inicial. d) A pressão final e a inicial serão iguais. e) A pressão final é o dobro da pressão inicial. 3) Ao desejar identificar o conteúdo de um cilindro contendo um gás monoatômico puro, um estudante de Química coletou uma amostra desse gás e determinou sua densidade, d=5,38 g/L, nas seguintes condições de temperatura e pressão: 15ºC e 0,97atm. Com base nessas informações, e assumindo o modelo do gás ideal, calcule a a massa molar do gás . Dado: R = 0,082 atm.L. mol-1 . K-1; T(K) = 273,15 + T(ºC) a) 1,310 g . mol-1. a) 6,81 g . mol-1. b) 13,10 g . mol-1. c) 124,23 g . mol-1. d) 131,05 g . mol-1. e) 165,04 g . mol-1. 4) Um profissional da área ambiental recebeu uma amostra de gás, sem identificação, para análise. Após algumas medidas, ele obteve os seguintes dados: Tabela em exercício sobre equação de Clapeyron Com base nos valores obtidos, entre os gases indicados nas alternativas, conclui-se que a amostra era de: a) O2. b) O3. c) N2. d) SO2. e) H2. Dados: O = 16 u, H = 1 u, N = 14 u, S = 32 u; R = 0,082 atm.L. mol-1 . K-1. R= 0,082 igualdade • TERMODINÂMICA 1) Considere as afirmações abaixo: l. Em uma transformação isobárica não varia a pressão. ll. Em uma transformação isocórica não varia o volume.lll. Em uma transformação isométrica não varia a temperatura. Com relação às três afirmações acima, podemos dizer que... a) apenas l é verdadeira b) apenas ll é verdadeira c) apenas lll é verdadeira d) l e ll são verdadeiras e) todas são verdadeiras 2) Se a energia cinética média das moléculas de um gás aumentar e o volume permanecer constante: a) a pressão do gás aumentará e a sua temperatura permanecerá constante. b) a pressão permanecerá constante e a temperatura aumentará. c) a pressão e a temperatura aumentarão. d) a pressão diminuirá e a temperatura aumentará. e) a temperatura diminuirá e a pressão permanecerá constante. 3) Do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica, o balanço de energia de um dado sistema é dado em termos de três grandezas: a) pressão, volume e temperatura. b) calor, energia interna e volume. c) trabalho, calor e energia interna. d) trabalho, calor e densidade. 4) Um técnico de manutenção de máquinas pôs para funcionar um motor térmico que executa 20 ciclos por segundo. Considerando-se que, em cada ciclo, o motor retira uma quantidade de calor de 1200 J de uma fonte quente e cede 800 J a uma fonte fria, é correto afirmar que o rendimento de cada ciclo é a) 13,3% b) 23,3% c) 33,3% d) 43,3% e) 53,3% 5) Qual é a variação de energia interna de um gás ideal sobre a qual é realizado um trabalho de 80J, durante uma compressão adiabática? a) 80 J b) 40 J c) zero d) – 40 J e) – 80 J Primeira Lei = isovolumétrica = pressão = isotérmica calor = zero