lista_02__fqt2

Prévia do material em texto

<p>Termodinâmica das Soluções e Equilíbrios</p><p>Segunda Lista de Exercícios</p><p>1. Calcule a velocidade, a frequência e o comprimento de onda da linha D do sódio (λ = 589 nm), quando</p><p>essa luz da fonte atravessa uma espécie cujo índice de refração 𝑛! é 1,43.</p><p>2. Quando a luz da linha D do sódio incide em uma interface ar/diamante a um ângulo de incidência de 30,0</p><p>graus, verifica-se que o ângulo de refração é 11,9 graus. Qual o valor do 𝑛! para o diamante?</p><p>3. Qual o comprimento de onda de um fóton que tem três vezes mais energia que a de um fóton cujo</p><p>comprimento de onda é 500 nm?</p><p>4. O iodeto de prata tem energia de ligação de aproximadamente 255 kJ/mol (AgI é um dos possíveis</p><p>componentes ativos das lentes dos óculos de sol). Qual é o comprimento de onda mais longo da luz que é</p><p>capaz de quebrar as ligações do iodeto de prata?</p><p>5. Calcule o comprimento de onda de :</p><p>(a) linha de sódio de 589 nm em uma solução aquosa que tem índice de refração de 1,35;</p><p>(b) da radiação de saída quando um laser de 694,3 nm atravessa um pedaço de quartzo que tem índice de</p><p>refração de 1,55.</p><p>6. Quando o tanque retangular de metal da Figura está cheio, até a borda, de um líquido desconhecido, um</p><p>observador O, com os olhos ao nível do alto do tanque, mal pode ver o vértice E. A figura mostra um raio</p><p>que se refrata na superfície do líquido e toma a direção do observador O. Se D = 85,0 cm e L = 1,10 m, qual</p><p>é o índice de refração do líquido?</p><p>7. Um raio de luz que estava se propagando no vácuo incide na superfície de uma placa de vidro. No vácuo, o</p><p>raio faz um ângulo de 32,0° com a normal à superfície, enquanto no vidro faz um ângulo de 21,0° com a</p><p>normal. Qual é o índice de refração do vidro?</p><p>8. Na Figura a, um raio luminoso que estava se propagando na água incide com um ângulo θ1 em outro meio,</p><p>no qual parte da luz se refrata. O outro meio pode ser do tipo 1 ou do tipo 2; a Figura b mostra o ângulo de</p><p>refração θ2 em função do ângulo de incidência θ1 para os dois tipos de meio. A escala do eixo vertical é</p><p>definida por θ2s = 90°. Sem fazer nenhum cálculo, determine (a) se o índice de refração do meio 1 é maior ou</p><p>menor que o índice de refração da água (n = 1,33) e (b) se o índice de refração do meio 2 é maior ou menor</p><p>que o índice de refração da água. Determine o índice de refração (c) do meio 1 e (d) do meio 2.</p><p>9. Na Figura, a luz incide, fazendo um ângulo θ1 = 40,1° com a normal, na interface de dois meios</p><p>transparentes. Parte da luz atravessa as outras três camadas transparentes e parte é refletida para cima e</p><p>escapa para o ar. Se n1 = 1,30, n2 = 1,40, n3 = 1,32 e n4 = 1,45, determine o valor (a) de θ5 e (b) de θ4.</p><p>10. Na Figura, um feixe de luz não polarizada, com uma intensidade de 43 W/m2, atravessa um sistema</p><p>composto por dois filtros polarizadores cujas direções fazem ângulos θ1 = 70° e θ2 = 90° com o eixo y. Qual</p><p>é a intensidade da luz transmitida pelo sistema?</p><p>11. (a) Na Figura, um feixe de luz inicialmente não polarizada atravessa três filtros polarizadores cujas</p><p>direções de polarização fazem ângulos de θ1 = θ2 = θ3 = 50° com a direção do eixo y. Que porcentagem da</p><p>intensidade inicial da luz é transmitida pelo conjunto? (Sugestão: Preste atenção nos ângulos.); (b) Na Figura,</p><p>um feixe de luz inicialmente não polarizada atravessa três filtros polarizadores, cujas direções de polarização</p><p>fazem ângulos de θ1 = 40°, θ2 = 20° e θ3 = 40° com a direção do eixo y. Que porcentagem da intensidade</p><p>inicial da luz é transmitida pelo conjunto? (Sugestão: Preste atenção nos ângulos.)</p><p>12. O valor de 𝛼!!" para a lactose é 55,4°. Qual é a concentração desta substância (em gramas por litro) em</p><p>uma solução que apresenta um desvio angular de 7,24°, quando se utiliza um polarímetro, cujo tubo</p><p>polarimétrico mede 10 cm, a 20°C e observando-se sob a raia D da luz de sódio?</p><p>Dados:</p><p>Constante de Avogadro: 6,022 x 1023 mol-1; h = 6,626 x 10-34 J.s; c = 2,998 x 108 m.s-1</p><p>Respostas:</p><p>1. v = 2,1 x 108 m/s; ν = 5,09 x 1014 Hz; λ = 411,9 nm.</p><p>2. 2,42.</p><p>3. 166,7 nm.</p><p>4. 470 nm.</p><p>5. (a) 436,3 nm; (b) 447,9 nm.</p><p>6. 1,25.</p><p>7. 1,48.</p><p>8. (a) maior; (b) maior; (c) 1,44; (d) 1,88.</p><p>9. (a) 56,90°; (b) 24,36°.</p><p>10. 4,43 W/m2.</p><p>11. (a) A intensidade final corresponde a 0,045% da intensidade inicial; (b) 3,1% da intensidade inicial da luz</p><p>é transmitida.</p><p>12. 130,7 g/L.</p><p>Bons estudos!</p>