Questões do Enem

Questões do Enem

QUESTÕES DO ENEM

Professor Diminoi

São Bernardo do Campo - São Paulo/Brasil - (11) 98248-1530

Trabalho Mecânico para Força Constante: 

 

Definição para Trabalho Mecânico e Força Constante

Quando o trabalho de uma força não depende da trajetória pode-se afirmar que se trata de uma força conservativa.

Trabalho da Força Peso

Na descida WP = + Ph = + mgh

Na subida: WP = – Ph = – mgh

 

Método gráfico (F x d)

 

 

 

O trabalho total de todas as forças (internas e externas), atuantes em um sistema físico, pode ser calculado pela variação da energia cinética do sistema.

 

Trabalho motriz no levantamento de um corpo sem acréscimo de energia cinética

W motriz = P h = m g h

 

O trabalho no levantamento de corpo não depende do tempo de trajeto, nem da trajetória nem do tipo de força utilizada.

Observação: O calor é transferido espontaneamente de um corpo “mais quente” para o “mais frio”. Estude com a Aula  1 de Princípio Geral da Troca de Calor e fique preparado para prova de Física Enem

 

Potência mecânica

Potência e Energia Elétrica

 

ENEM - RESOLVIDAS/COMENTADAS

01) (ENEM) Na figura a seguir está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.

A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 milhões de watts, e a barragem tem altura de aproximadamente 120 m. A vazão do Rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:

(A) 50

(B) 500

(C) 5.000

(D) 50.000

(E) 500.000

Resolução:

A potência instalada da usina, ou seja, a potência útil, é de 5,12 . 108, então, teremos que descobrir sua potência total. O rendimento total é da ordem de 0,9. Aplique na fórmula do Rendimento, que é dado pela razão entre a potência útil e a potência total:

Rendimento: 0,9

R = Pu / Pt

0,9 = 5,12.108 / Pt

Pt = 5,69 . 106 Watts

Dados:

m = ?

g = 10 m/s²

h = 120 m

t = 1 segundo

Pt = 5,69 . 10^8

Pt = T / t

Pt = mgh / t

5,69 . 108 = m.10.120 / 1

1200m = 5,69.108

m = 5,69 . 108 / 1200

m = 474166 kg

 

A vazão é de 474166 kg de água por segundo, como a densidade da água é de 1 kg/l, a vazão do Rio Ji-Paraná é de 474166 L/s, que é da ordem de 5 . 105 ou de 500000 L/s

 

02) (ENEM) A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14 000 MW de potência total instalada, ela apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m3/s por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 m/s2) e a densidade da água (1 000 kg/m3). A diferença entre a potência teórica e a instalada é a potência não aproveitada.

Disponível em: www.itaipu.gov.br.
Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).

Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?

(A) 0

(B) 1,18

(C) 116,96

(D) 816,96

(E) 13 183,04

Resolução:

A partir da definição básica de potência, pode-se desenvolver a equação que determina essa grandeza em função da densidade do fluido (d), vazão (z), gravidade (g) e altura da coluna de líquido (h). Essa equação corresponde exatamente à potência teórica da hidroelétrica (PT).

A potência instalada (PI) para uma das unidades geradoras da usina será a divisão da potência total instalada pelo número de unidades geradoras.

Finalmente, pode-se determinar a potência não aproveitada (P) a partir da diferença entre a potência total (PT) e a potência instalada (PI).

Alternativa: C

 

03) (Unitau-SP) Um halterofilista eleva um conjunto de barra e anilhas cuja massa total é de 200 kg. Inicialmente, o conjunto estava em equilíbrio estático, apoiado sobre a superfície do piso. O halterofilista eleva o conjunto até uma altura de dois metros em relação ao piso. O movimento de elevação do conjunto foi realizado em um intervalo de tempo de quatro segundos. Considere o módulo da aceleração gravitacional terrestre como 10 m/s2. A potência média gasta pelo halterofilista para elevar o conjunto de barra e halteres foi de:

 

(A) 0,5 x 103 watts

(B) 102 watts

(C) 103 watts

(D) 2 x 103 watts

(E) 4 x 103 watts

 

Resolução:

Primeiramente, deve-se determinar o trabalho realizado pelo halterofilista, sabendo que a força feira por ele corresponde ao peso dos objetos levantados.

A potência será determinada pela razão entre o trabalho realizado e o tempo gasto.

Alternativa: C

 

04) Um homem aplica uma força sobre um objeto de 20 kg, empurrando-o por uma distância de 200 m. Sabendo que o trabalho realizado pelo homem foi de 8 kJ, determine a aceleração, em m/s2, do objeto durante o movimento. Considere que a força é paralela à direção de deslocamento da caixa.

 

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 2,5

(E) 1,5

Resolução:

A força que atua sobre o objeto pode ser determinada a partir da definição de trabalho.

A aceleração do objeto poderá ser determinada a partir da segunda lei de Newton.

Alternativa: B

 

05) (ENEM) Um portão está fixo em um muro por duas dobradiças A e B, conforme mostra a figura, sendo P o peso do portão. Caso um garoto se dependure no portão pela extremidade livre, e supondo que as reações máximas suportadas pelas dobradiças sejam iguais,

 

(A) é mais provável que a dobradiça A arrebente primeiro que a B.

(B) é mais provável que a dobradiça B arrebente primeiro que a A.

(C) seguramente as dobradiças A e B arrebentarão simultaneamente.

(D) nenhuma delas sofrerá qualquer esforço.

(E) o portão quebraria ao meio, ou nada sofreria.

Resolução:

Questão de análise relativamente complexa, sobre Momento de Uma Força, ou Torque. Trace na figura o peso P do portão, no Centro de Gravidade (meio), e o do menino na extremidade direita da figura.

O Torque é dado por: T = F.d.senθ, onde F é a força, d a distância até o apoio e θ o ângulo formado entre F e d. Mas pode-se interpretar Fsenθ como a componente da força perpendicular à distância até o apoio d, ou dsenθ o chamado “braço de alavanca”, ou a distância perpendicular do apoio até a linha de ação da força, que tracejei de vermelho. Veja a figura:

Os braços de alavancas são iguais em comprimento para as duas dobradiças, e assim o Torque provocado pelos pesos é o mesmo, medido em relação a A ou a B. Assim, argumentar pelo módulo do Torque não fará diferença! E o sentido do Torque, nos dois casos, é o horário.  Observe então que ao girar sob a ação do peso do menino, o portão tende a se apoiar embaixo, que destaquei com um círculo preto, mais distante de A. Isto fará a diferença!

Como num pé-de-cabra, o portão sob o peso do menino tende a arrancar as dobradiças da parede ao girar no sentido horário, e neste caso a A deve arrebentar, saindo da parede, primeiro. Porque a dobradiça A será forçada para fora da parede, enquanto a B, num primeiro momento servindo como apoio do giro horário, será forçada para dentro!

Alternativa: A

 

06) (ENEM) A sombra de uma pessoa que tem 1,80m de altura mede 60cm. No mesmo momento, a seu lado, a sombra projetada de um poste mede 2,00m. Se, mais tarde, a sombra do poste diminuiu 50 cm, a sombra da pessoa passou a medir:

 

(A) 30 cm

(B) 45 cm

(C) 50 cm

(D) 80 cm

(E) 90 cm

Resolução:

Questão bem mais tradicional, que mescla uma noção básica de óptica, a sombra, e Geometria, Semelhança de Triângulos. Como sempre, melhor desenhar um esquema:

Veja: quando bate o sol, a sombra (cinza) é formada e triângulos semelhantes surgem, já que os raios de luz chegam praticamente paralelos. Por semelhança, simples: a altura do poste está para a altura do homem assim como a sombra do poste está para a do homem. Passei todas as unidades para metro!

X/1,8 = 2 / 0,6

X = 6m

As alturas do poste e do homem permanecem à medida que sol se move, e a sombra do poste diminui 50 cm, indo para 1,5m. Nova semelhança: a nova sombra do homem está para a do poste assim como a altura do homem está para a altura do poste:

Y/1,5 = 1,8 / 6

0,45m que corresponde a 45cm

Faz-se até de cabeça, também simples, quando se compreende a semelhança: se a sombra do poste se reduziu ¼ , de 2m para 1,5m, a sombra do homem também se reduz ¼, seguindo a mesma proporção, indo de 60 para 45cm.

Alternativa: B

 

07)) (ENEM) Na figura abaixo está esquematizado um tipo de usina utilizada na geração de eletricidade.

Analisando o esquema, é possível identificar que se trata de uma usina:

 

(A) hidrelétrica, porque a água corrente baixa a temperatura da turbina.

(B) hidrelétrica, porque a usina faz uso da energia cinética da água.

(C) termoelétrica, porque no movimento das turbinas ocorre aquecimento.

(D) eólica, porque a turbina é movida pelo movimento da água.

(E) nuclear, porque a energia é obtida do núcleo das moléculas de água.

Resolução:

O nome dado pela Física a um tipo de Energia. Mas uma parte é de conhecimento geral: água caindo de uma altura h, movendo a turbina, trata-se de uma usina hidrelétrica, aliás, a mais utilizada no Brasil. A energia do movimento da água, que é convertida em energia elétrica, é chamada cinemática.

Alternativa: B

 

08) (ENEM) A eficiência de uma usina, do tipo da representada na figura da questão anterior, é da ordem de 0,9, ou seja, 90% da energia da água no início do processo se transforma em energia elétrica. A usina Ji-Paraná, do Estado de Rondônia, tem potência instalada de 512 Milhões de Watt, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazão do rio Ji-Paraná, em litros de água por segundo, deve ser da ordem de:

 

(A) 50

(B) 500

(C) 5.000

(D)  50.000

(E) 500.000

Resolução:

Esta questão é complexa, e envolve conhecimento qualitativo e também quantitativo: fórmula e conta! Traduzindo a estória e o tratando dos fenômenos: a água cai, sua Energia Potencial Gravitacional se converte em Cinética, e 90% desta energia Cinética é convertida em Elétrica!

Duas fórmulas: , onde E G é energia gravitacional(J), m é massa (kg), g a gravidade () e h altura(m).  , P é Potência(W), E a energia(J) e t o tempo(s). Substituindo:

P = 90% . E / t

0,9 . m.g.h / t

M = P . t / 0,9.g.h

512.106 . 1 / 0,9 . 10 . 120

M = 4,74 . 105 kg

Note que transformamos os milhões em 10 6, levamos em conta os 90% e usamos o tempo de 1s, porque se pede a vazão em litros por segundo! Uma última lembrança é de que a densidade da água é igual a 1 g/ cm 3. 1 litro de água pura tem massa de 1 kg! O que nos leva a algo da ordem de 500.000 litros por segundo!

Alternativa: E

 

09) (ENEM) No processo de obtenção de eletricidade, ocorrem várias transformações de energia. Considere duas delas:

              I. cinética em elétrica               II. potencial gravitacional em cinética

Analisando o esquema, é possível identificar que elas se encontram, respectivamente, entre:

 

(A) I- a água no nível h e a turbina,               II- o gerador e a torre de distribuição.

(B) I- a água no nível h e a turbina,               II- a turbina e o gerador.

(C) I- a turbina e o gerador,                           II- a turbina e o gerador.

(D) I- a turbina e o gerador,                          II- a água no nível h e a turbina.

(E) I- o gerador e a torre de distribuição,      II- a água no nível h e a turbina.

Resolução:

Considerando apenas as conversões de energia: transformação de Energia Cinética, do movimento da água, em Elétrica, ocorre entre a turbina, na qual a água passa em movimento, e a eletricidade sai, na outra ponta; já Potencial Gravitacional em Cinética ocorre na queda d’água, entre a água no nível h e a turbina.

Alternativa: D

 

10) (Enem) As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, movimentada pelos pedais, a uma coroa localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura.

O número de voltas dadas pela roda traseira a cada pedalada depende do tamanho relativo destas coroas. Em que opção abaixo a roda traseira dá o maior número de voltas por pedalada?

 

Resolução:

Quanto maior a coroa, no pedal, e menor a catraca, na roda, mais voltas a roda dá, e mais pesado o pedal fica, também!

Quando se pedala e a corrente se move nas engrenagens, entrando na engrenagem do pedal um dente tem que ter saído da engrenagem da roda um dente também, ou a corrente se rompe! Quanto menos dentes a engrenagem da roda tiver, uma volta será completa com um menor deslocamento da corrente. Por outro lado, quanto mais dentes a engrenagem dos pedais tiver, mais rápido ela “come” (puxa) a corrente. Assim, para andar mais rápido, o ideal é coroa grande e catraca pequena! Escolhemos no visual. Fácil...

Alternativa: A

 

11) (Enem) Quando se dá uma pedalada na bicicleta ao lado (isto é, quando a coroa acionada pelos pedais dá uma volta completa), qual é a distância aproximada percorrida pela bicicleta, sabendo-se que o comprimento de um círculo de raio R é igual a 2pR, onde p » 3?

 

(A)  1,2 m      

(B)  2,4 m      

(C)  7,2 m      

(D) 14,4 m      

(E) 48,0 m

Resolução:

Pode-se resolver pelo Movimento Circular. Porem, aplicando a geometria mais básica, o comprimento de uma circunferência, cuja fórmula foi dada! Ao dar uma volta tocada pelos pedais, o comprimento de corrente movido pela engrenagem será C = 2.p.R = 2.3.15cm = 90 cm. Usei o Raio = 15cm, mas poderia usar o diâmetro, dado na figura igual a 30cm, também...

Já o comprimento da engrenagem traseira é: C = 2.p.R = 2.3. 5cm=30cm. Como a corrente se move 90cm e a cada volta a engrenagem traseira corresponde a um comprimento de apenas 30cm, a roda traseira dá 90 ¸ 3 = 3 voltas!

Finalmente, a roda está ligada e gira junto com a engrenagem traseira. Seu comprimento é:     C = 2.p.R = 2.3. 40cm=240cm, vezes 3 voltas = 720cm = 7,2m!

Alternativa: C

 

12) (ENEM) Com relação ao funcionamento de uma bicicleta de marchas, onde cada marcha é uma combinação de uma das coroas dianteiras com uma das coroas traseiras, são formuladas as seguintes afirmativas:

I - numa bicicleta que tenha duas coroas dianteiras e cinco traseiras, temos um total de dez marchas possíveis onde cada marcha representa a associação de uma das coroas dianteiras com uma das traseiras.

II - em alta velocidade, convém acionar a coroa dianteira de maior raio com a coroa traseira de maior raio também.

III - em uma subida íngreme, convém acionar a coroa dianteira de menor raio e a coroa traseira de maior raio.

Entre as afirmações acima, estão corretas:

 

(A) I e III apenas.

(B) I, II e III.

(C) I e II apenas.

(D) II apenas.

(E) III apenas.

Resolução:

A primeira alternativa é Matemática: claro que com duas catracas e 5 coroas, são 2 X 5 = 10 marchas: Certo.

A opção II já foi bem comentada nas questões anteriores. Alta velocidade ⇒ maior coroa (na frente) e menor catraca (atrás): Errado

Alternativa: A

 

13) (ENEM) Seguem abaixo alguns trechos de uma matéria da revista “Superinteressante”, que descreve hábitos de um morador de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia e efeitos sobre o ambiente.

I - “Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidadão utiliza cerca de 50 litros de água, que depois terá que ser tratada. Além disso, a água é aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora (cerca de 1,3 milhões de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente de alguma maneira....”

II - “Na hora de ir para o trabalho, o percurso médio dos moradores de Barcelona mostra que o carro libera 90 gramas do venenoso monóxido de carbono e 25 gramas de óxidos de nitrogênio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustível equivalente a 8,9 kwh.”

III - “Na hora de recolher o lixo doméstico... quase 1 kg por dia. Em cada quilo há aproximadamente 240 gramas de papel, papelão e embalagens; 80 gramas de plástico; 55 gramas de metal; 40 gramas de material biodegradável e 80 gramas de vidro.”

(Também) com relação ao trecho I, supondo a existência de um chuveiro elétrico, pode-se afirmar que:

 

(A) a energia usada para aquecer o chuveiro é de origem química, transformando-se em energia elétrica.

(B) a energia elétrica é transformada no chuveiro em energia mecânica e, posteriormente, em energia térmica.

(B) o aquecimento da água deve-se à resistência do chuveiro, onde a energia elétrica é transformada em energia térmica.

(C) a energia térmica consumida nesse banho é posteriormente transformada em energia elétrica.

(D) como a geração da energia perturba o ambiente, pode-se concluir que sua fonte é algum derivado do petróleo.

Resolução:

Transformação de energia. É de conhecimento geral saber que chuveiro tem resistência.

Faz parte do programa da Física saber que na Resistência Elétrica do chuveiro a corrente provoca um fenômeno chamado Efeito Joule, que converte Energia Elétrica em Calor! Fácil...

Alternativa: C

 

14) (Enem) Em uma prova de 100m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir:

 

Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamente constante?

 

(A) Entre 0 e 1 segundo.

(B) Entre 1 e 5 segundos.

(C) Entre 5 e 8 segundos.

(D) Entre 8 e 11 segundos.

(E) Entre 12 e 15 segundos.

Resolução:

Velocidade constante quer dizer que não sobe nem desce! Olhando, no visual mesmo, o gráfico que mostra exatamente a velocidade, vemos que ela é constante entre 5s e 8s, não só constante, mas também a maior atingida!

Alternativa: C.

 

15) (ENEM) Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima?

 

(A) Entre 0 e 1 segundo.

(B) Entre 1 e 5 segundos.

(C) Entre 5 e 8 segundos.

(D) Entre 8 e 11 segundos.

(E) Entre 9 e 15 segundos.

Resolução:

A Aceleração mede as mudanças na Velocidade com o tempo, e temos que olhar no gráfico quando a velocidade muda mais rápido! Ainda no visual, claramente a maior mudança se dá no início da prova, quando a velocidade vai de zero a 6m/s em apenas 1s! Para quem quer se lembrar de mais detalhes, é importante saber que a aceleração é dada pela inclinação da reta tangente ao gráfico. Observando o gráfico:

 

Costumo ensinar a meus alunos um jeito que acho super simples: acompanhe o gráfico com um lápis. Onde estiver mais inclinado, a aceleração é maior! Aliás, no último ponto a reta nem está inclinada, pois a velocidade é constante, e a aceleração é nula!

Alternativa: A

 

16) (ENEM) A tabela a seguir registra a pressão atmosférica em diferentes altitudes, e o gráfico relaciona a pressão de vapor da água em função da temperatura:

Um líquido, num frasco aberto, entra em ebulição a partir do momento em que a sua pressão de vapor se iguala à pressão atmosférica. Assinale a opção correta, considerando a tabela, o gráfico e os dados apresentados, sobre as seguintes cidades:  

 

Natal (RN)                                    

nível do mar.

Campos do Jordão (SP)

altitude 1628m.

Pico da Neblina (RR)

altitude 3014 m.

 

A temperatura de ebulição será:

(A) maior em Campos do Jordão.

(B) menor em Natal.

(C) menor no Pico da Neblina.

(D) igual em Campos do Jordão e Natal.

(E) não dependerá da altitude.

Resolução:

Pensei em deixar esta questão como de Química, mas a Física também estuda a Mudança de Fase. Assim, fica sendo a última questão que corrijo desta prova.

Bom, pressão atmosférica é “o peso do ar sobre nossas cabeças”, vulgarmente! Quanto mais alto, menos ar sobre nossa cabeça! Ilustração:

A pressão diminui com a altura e fica mais fácil à água espalhar, pois quando passa de líquido para gás as moléculas se afastam. Assim, maior altitude, menor temperatura de ebulição.

As tabelas mostram isto... A água ferve mais fácil no Pico da Neblina e mais difícil em Natal!

Alternativa: C

 

17) (ENEM) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos. Se os tanques não fossem subterrâneos:

I - Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia, pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.

II - Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro.

III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido.

Destas considerações, somente

 

(A) I é correta.

(B) II é correta.

(C) III é correta.

(D) I e II são corretas.

(E) II e III são corretas.

Resolução:

Quando a gasolina se aquece, ela dilata, aumenta de tamanho. Mas, sua massa permanece a mesma. Assim, sua densidade diminui. Logo, a tendência é levar desvantagem, já que no abastecimento o posto mede o volume (litros) com a temperatura mais alta. Pagar mais por uma massa menor de gasolina. Em temperatura baixa, a tendência é inversa, levar vantagem.

Uma questão de lógica levaria o aluno a perceber que as alternativas um e dois são excludentes: se uma estiver certa, a outra necessariamente estará errada. Elimina a opção D. Mas, de fato, II é certo.

III também é correto: a velha estória, 1 kg de chumbo pesa a mesma coisa que 1 kg de algodão, embora muita gente não acredite quando vê os dois, ao vivo...

Alternativa: E

 

18) (ENEM) O alumínio se funde a 666oC e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise – transformação realizada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1 000oC.

A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio.

([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resíduos, a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994)

Suponha que uma residência tenha objetos de alumínio em uso cuja massa total seja de 10kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Sendo assim, na produção desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de

 

(A) 1 mês.

(B) 2 meses.

(C) 3 meses.

(D) 4 meses.

(E) 5 meses.

Resolução:

Os dados: 20kWh de energia elétrica por quilograma do metal; massa total seja de 10kg; consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100kWh. Noção de proporção, das mais simples: 20kWh/Kg, então, 10Kg⇒10 X 20 = 200kWh. Iguala o consumo da residência em 2 meses.

Alternativa: B

 

19) (ENEM) Nas figuras abaixo, estão representadas as sombras projetadas pelas varetas nas três cidades, no mesmo instante, ao meio-dia. A linha pontilhada indica a direção Norte-Sul.

No primeiro dia do inverno do Hemisfério Sul, uma atividade de observação de sombras é realizada por alunos de Macapá, Porto Alegre e Recife. Para isso utiliza-se uma vareta de 30cm fincada no chão na posição vertical. Para marcar o tamanho e a posição da sombra, o chão é forrado por uma cartolina como mostra a figura.

Nas figuras abaixo, estão representadas as sombras projetadas pelas varetas nas três cidades, no mesmo instante, ao meio-dia. A linha pontilhada indica a direção Norte-Sul.

Levando-se em conta a localização destas três cidades no mapa, podemos afirmar que os comprimentos das sombras serão tanto maiores quanto maior for o afastamento da cidade em relação ao

(A) litoral.

(B) Equador.

(C) nível do mar.

(D) Trópico de Capricórnio.

(E) Meridiano de Greenwich.

Resolução:

As estações são causadas porque o eixo de rotação da Terra é inclinado em relação ao plano de translação em torno do Sol. 1º dia de Inverno no Hemisfério Sul significa que o sol está batendo firme no Hemisfério Norte. Veja este efeito sobre uma sombra:

Quanto mais a vareta se afasta do ponto onde o sol incide perpendicularmente, a 90º, maior a sombra fica. O sol estará a 90º no Hemisfério norte, pois lá é verão, segundo a proposta da questão. Logo, quanto mais ao Sul, maior a sombra. É o que se vê pelas figuras do problema. Marquemos no mapa as cidades citadas...

Pelas sombras, confirmamos: mais ao Sul, maior comprimento. Já não tem nada a ver com a proximidade do mar, estar ou não no litoral. Nem com Greenwich, que é um marco para horário. Pelas opções, mais ao Sul vai significar mais afastado do Equador.

Alternativa: B

 

20) (ENEM)  Pelos resultados da experiência, num mesmo instante, em Recife a sombra se projeta à direita e nas outras duas cidades à esquerda da linha pontilhada na cartolina. É razoável, então, afirmar que existe uma localidade em que a sombra deverá estar bem mais próxima da linha pontilhada, em vias de passar de um lado para o outro. Em que localidade, dentre as listadas abaixo, seria mais provável que isso ocorresse?

(A) Natal

(B) Manaus

(C) Cuiabá

(D) Brasília

(E) Boa Vista.

Resolução:

Esquerda ou direita, as sombras marcam o posicionamento do Sol!

Novamente no mapa, podemos marcar as sombras e as opções de cidades que a questão oferece para tentarmos ver o que está acontecendo, e qual deve ser a posição do sol para formar as imagens daquelas sombras fornecidas como dados.

Analisando a sombra, vemos que a única cidade que se encontra na provável posição é Brasília, sem outras opções como Belo Horizonte, que deixariam margem a dúvida!

Alternativa: D

 

21) (ENEM) A panela de pressão permite que os alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança, normalmente situada na tampa. O esquema da panela de pressão e um diagrama de fase da água são apresentados abaixo.

A vantagem do uso de panela de pressão é a rapidez para o cozimento de alimentos e isto se deve

 

(A) à pressão no seu interior, que é igual à pressão externa.

(B) à temperatura de seu interior, que está acima da temperatura de ebulição da água no local.

(C) à quantidade de calor adicional que é transferida à panela.

(D) à quantidade de vapor que está sendo liberada pela válvula.

(E) à espessura da sua parede, que é maior que a das panelas comuns.

Resolução:

A influência da pressão na mudança de fase. Simplesmente, sob a pressão que a panela produz, a água ferve a uma temperatura maior, e como está mais quente, cozinha mais rápido os alimentos ali dentro. Podemos ver isto no gráfico: quando aumenta a pressão, a temperatura de ebulição aumenta!

Destaquei dois pontos em vermelho para mostrar isto. Gostaria também de comentar algumas opções...

Na A, se a pressão fosse igual na panela, não faria diferença alguma, e este tipo de panela não teria sentido!

Na C, o calor vem da chama, que é a mesma, em qualquer panela...

O segredo é a temperatura no interior da panela, que é maior que a temperatura de ebulição da água numa panela aberta comum.

Alternativa: B

 

22) (ENEM) Se, por economia, abaixarmos o fogo sob uma panela de pressão logo que se inicia a saída de vapor pela válvula, de forma simplesmente a manter a fervura, o tempo de cozimento

 

(A) será maior porque a panela “esfria”.

(B) será menor, pois diminui a perda de água.

(C) será maior, pois a pressão diminui.

(D) será maior, pois a evaporação diminui.

(E) não será alterado, pois a temperatura não varia.

Resolução:

Durante a mudança de fase a temperatura permanece constante. Logo, após a água ferver, dentro da panela, e começar a sair vapor pela válvula, abaixar o fogo, desde que a pressão do vapor não caia como numa panela bem vedada, não altera o tempo de cozimento, pois a temperatura será a mesma... Mesmo cozinhando em panelas comuns e abertas, depois que a água ferve, podemos abaixar o fogo, pois a temperatura sendo a mesma não irá alterar o tempo de cozimento. Lembrando que isto é uma aproximação já que água da torneira não é uma substância pura. Na prática, a temperatura varia sim, um pouco.

Alternativa: E

 

23) (ENEM) Partículas suspensas em um fluido apresentam contínua movimentação aleatória, chamado movimento browniano, causado pelos choques das partículas que compõem o fluido. A ideia de um inventor era construir uma série de palhetas, montadas sobre um eixo, que seriam postas em movimento pela agitação das partículas ao seu redor. Como o movimento ocorreria igualmente em ambos os sentidos de rotação, o cientista concebeu um segundo elemento, um dente de engrenagem assimétrico. Assim, em escala muito pequena, este tipo de motor poderia executar trabalho, por exemplo, puxando um pequeno peso para cima.

 

O esquema, que já foi testado, é mostrado a seguir.

Inovação Tecnológica. Disponível em: http://www.inovacaotecnologica.com.br. Acesso em: 22 jul. 2010 (adaptado).

 

A explicação para a necessidade do uso da engrenagem com trava é:

 

(A) O travamento do motor, para que ele não se solte aleatoriamente.

(B) A seleção da velocidade, controlada pela pressão nos dentes da engrenagem.

(C) O controle do sentido da velocidade tangencial, permitindo, inclusive, uma fácil leitura do seu valor.

(D) A determinação do movimento, devido ao caráter aleatório, cuja tendência é o equilíbrio.

(E) A escolha do ângulo a ser girado, sendo possível, inclusive, medi-lo pelo número de dentes da engrenagem.

Resolução:

Como o movimento browniano é aleatório, as palhetas também podem apresentar movimento aleatório, tendendo a uma situação de equilíbrio (sem a presença do bloco dependurado).

Com o uso da trava, pode-se determinar um único sentido para o movimento, permitindo o movimento ascendente do bloco.

 

24) (ENEM) O manual de funcionamento de um captador de guitarra elétrica apresenta o seguinte texto:

Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um ímã permanente. O campo magnético do ímã induz o ordenamento dos polos magnéticos na corda da guitarra, que está próxima a ele. Assim, quando a corda é tocada, as oscilações produzem variações, com o mesmo padrão, no fluxo magnético que atravessa a bobina. isso induz uma corrente elétrica na bobina, que é transmitida até o amplificador e, daí, para o alto-falante. Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de aço, por outras feitas de náilon.

Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento não emitia mais som, porque a corda de náilon

 

(A) isola a passagem de corrente elétrica da bobina para o alto-falante.

(B) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o aço.

(C) apresenta uma magnetização desprezível sob a ação do ímã permanente.

D) induz correntes elétricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.

9E) oscila com uma frequência menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

Resolução:

A corda da guitarra é de aço e devido ao campo magnético do ímã tem induzido o ordenamento dos polos magnéticos nos imãs unitários da corda. Ao trocar as cordas, por outras de náilon, o ordenamento dos polos quase não ocorre, pois o náilon apresenta magnetização desprezível. Sem a indução eletromagnética, o amplificador ligado ao instrumento não emite som pois não recebe sinal.

 

25) (ENEM) Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados.

 

Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor ao ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor.

Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de:

(A) 0,3

(B) 0,6

(C) 0,8

(D) 1,7

(E) 3,0

Resolução:

A resistência elétrica do chuveiro depende de seu material, de sua geometria e de sua temperatura.

Sendo a potência e a tensão elétrica, tem-se:

26) (ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a

 

(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.

(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.

(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.

(D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.

(E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução:

De acordo com o 2º. princípio da Termodinâmica, é impossível a conversão integral de calor em trabalho.

 

27) (ENEM) Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz na região do visível. quando uma amostra absorve luz visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura 1 mostra o espectro de absorção para uma substância e é possível observar que há um comprimento de onda em que a intensidade de absorção é máxima. Um observador pode prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores (Figura 2); o comprimento de onda correspondente à cor do objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda da absorção máxima.

 

Brown. T. Química e Ciência Central. 2005 (adaptado)

Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da Figura 1?

 

(A) Azul.

(B) Verde.

(C) Violeta.

(D) Laranja.

(E) Vermelho.

Resolução:

Pelo espectro de absorção, observa-se que o comprimento de onda da luz absorvida com mais intensidade é da ordem de 500 nm.

Na figura 2, este comprimento de onda está na faixa da radiação verde e a cor apresentada pela substância que deu origem ao espectro será vermelha.

 

28) (ENEM) Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3 kg de massa. inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.

 

Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s², a densidade de água do lago, em g/cm³, é

 

(A) 0,6.

(B) 1,2.

(C) 1,5.

(D) 2,4.

(E) 4,8.

Resolução:

Para a pesagem no ar:

Fdin = P = 30N

Para a pesagem no interior do líquido:

F’din = P – E

24 = 30 – E

E = 6,0 N

 

29) (ENEM) Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que “vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público”.

A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinha sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.

O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br. Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).

No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a

 

(A) propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.

(B) absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.

(C) refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.

(D) atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.

(E) reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

Resolução:

O sonar se baseia na reflexão da onda no material a ser identificado. Como a reflexão do som em tais materiais é mais intensa que a da luz, é mais adequado o uso do som do que da luz no fenômeno estudado.

 

30) (ENEM) Os biocombustíveis de primeira geração são derivados da soja, milho e cana-de-açúcar e sua produção ocorre através da fermentação. Biocombustíveis derivados de material celulósico ou biocombustíveis de segunda geração – coloquialmente chamados de “gasolina de capim” – são aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira (serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.

DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais. Scientific American Brasil.

Ago. 2009. n.° 87 (adaptado).

O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais

 

(A) são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente e podem propiciar a geração de novos empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo custo, a tecnologia da degradação da celulose nos biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente eficiente.

(B) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de alto custo, sua implantação não gera empregos, e devese ter cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os mesmos riscos que o uso de combustíveis fósseis.

(C) sendo de segunda geração, são produzidos por uma tecnologia que acarreta problemas sociais, sobretudo decorrente ao fato de a matéria-prima ser abundante e facilmente encontrada, o que impede a geração de novos empregos.

(D) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por tecnologias que devem passar por uma avaliação criteriosa quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de espaço para plantio da matéria-prima e a outra impede a geração de novas fontes de emprego.

(E) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais, pois a substituição do uso de petróleo afeta negativamente toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas fontes de emprego nas refinarias, postos de gasolina e no transporte de petróleo e gasolina.

Resolução:

Os biocombustíveis, na atualidade, são matrizes energéticas com menor carga de poluição para o ambiente, pois o dióxido de carbono liberado em sua combustão pode ser absorvido pelas plantas na próxima safra, não ocorrendo com os combustíveis fósseis.

 

31) (ENEM) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:

I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.

II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.

III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

 

O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.

 

Disponível em: http://www. br.geocites. com. Acesso em: 1 fev.2009.

 

A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a

 

(A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.

(B) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade.

(C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.

(D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.

(E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

Resolução:

Desprezando-se o efeito do ar, a força resultante na régua será o seu peso, que é constante. O movimento da régua possui aceleração constante, denominada queda livre.

Δs = gt²/2

A distância percorrida é proporcional ao quadrado do tempo de queda t e por isso Δs aumenta mais rapidamente do que a velocidade da régua aumenta durante a queda.

A melhor opção é a (d) que cita o movimento acelerado com aceleração constante.

 

32) (ENEM) Ao diminuir o tamanho de um orifício atravessado por um feixe de luz, passa menos luz por intervalo de tempo, e próximo da situação de completo fechamento do orifício, verifica-se que a luz apresenta um comportamento como o ilustrado nas figuras. Sabe-se que o som, dentro de suas particularidades, também pode se comportar dessa forma.

 

FiOLHAiS, G. Física divertida. Brasília: UnB, 2000 (adaptado).

 

Em qual das situações a seguir está representado o fenômeno descrito no texto?

 

(A) Ao se esconder atrás de um muro, um menino ouve a conversa de seus colegas.

(B) Ao gritar diante de um desfiladeiro, uma pessoa ouve a repetição do seu próprio grito.

(C) Ao encostar o ouvido no chão, um homem percebe o som de uma locomotiva antes de ouvi

lo pelo ar.

(D) Ao ouvir uma ambulância se aproximando, uma pessoa percebe o som mais agudo do que quando aquela se afasta.

(E) Ao emitir uma nota musical muito aguda, uma cantora de ópera faz com que uma taça de cristal se despedace.

Resolução:

A) VERDADEIRA. O fenômeno descrito nas figuras traduz a difração da luz em uma fenda. Atrás de um muro, um menino ouve o som por difração nos contornos do muro.

B) FALSA. O fenômeno descrito é o eco.

C) FALSA. O fenômeno em questão é a diferença entre as velocidades do som no ar e no solo.

D) FALSA. O fenômeno em estudo é o Efeito Doppler-Fizeau.

E) FALSA. O fenômeno citado é a ressonância.

 

33) (ENEM) Uma das modalidades presentes nas olimpíadas é o salto com vara. As etapas de um dos saltos de um atleta estão representadas na figura:

 

 

Desprezando-se as forças dissipativas (resistência do ar e atrito), para que o salto atinja a maior altura possível, ou seja, o máximo de energia seja conservada, é necessário que

 

(A) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica representada na etapa IV.

(B) a energia cinética, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa IV.

(C) a energia cinética, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial gravitacional, representada na etapa III.

(D) a energia potencial gravitacional, representada na etapa II, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa IV.

(E) a energia potencial gravitacional, representada na etapa I, seja totalmente convertida em energia potencial elástica, representada na etapa III.

Resolução:

Na etapa I, o atleta corre no plano horizontal e possui energia cinética  .

Na etapa III, desprezando-se a velocidade no ponto mais alto, sua energia mecânica está na forma potencial gravitacional

(Ep = mgH)

Na realidade, no processo não há conservação de energia mecânica em virtude do trabalho interno das forças musculares do atleta com transformação de energia potencial química interna em energia mecânica.

 

34) (ENEM) O processo de interpretação de imagens capturadas por sensores instaladas a bordo de satélites que imageiam determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa radiação com os objetos presentes sobre a superfície terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por meio da quantidade de energia refletida pelos objetos.

A relação entre a refletância de um dado objeto e o comprimento de onda da REM é conhecida como curva de comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto, como mostrado na figura, para objetos comuns na superfície terrestre.

 

D’ARCO, E. Radiometria e Comportamento Espectral de Alvos. iNPE.

Disponível em: http:/www.agro.unitau.br. Acesso em: 3 maio 2009.

De acordo com as curvas de assinatura espectral apresentadas na figura, para que se obtenha a melhor dis criminação dos alvos mostrados, convém selecionar a banda correspondente a que comprimento de onda em micrômetros (μm)?

(A) 0,4 a 0,5.

(B) 0,5 a 0,6.

(C) 0,6 a 0,7.

(D) 0,7 a 0,8.

(E) 0,8 a 0,9.

Resolução:

A melhor discriminação dos alvos mostrados vai ocorrer quando os valores de refletância forem os mais distintos possíveis, isto é, as curvas forem mais separadas.

Isto ocorre na faixa de comprimento de onda entre 0,8 µm e 0,9 µm.

Nesta faixa a refletância da água é nula, o que significa uma região escura do espectro.

 

35) (ENEM) Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de acender a lâmpada:

 

GONçALVES FiLHO, A. BAROLLi, E. Instalação Elétrica: investigando e aprendendo. São Paulo, Scipione, 1997 (adaptado).

 

Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada acendeu?

 

(A) (1), (3), (6)

(B) (3), (4), (5)

(C) (1), (3), (5)

(D) (1), (3), (7)

(E) (1), (2), (5)

Resolução:

Para que uma lâmpada possa acender, seus terminais elétricos (base e rosca lateral) devem estar corretamente conectados aos polos da pilha.

 

É fundamental que tenhamos cada um dos terminais elétricos conectados a um dos polos da pilha.

Se a rosca lateral está ligada ao polo negativo, a base deve estar ligada ao polo positivo e vice-versa.

Tais ligações corretas estão apresentadas nas figuras 1, 3 e 7.

 

36) (ENEM) Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está esquematizado na figura. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o sifão. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água.

 Faca você mesmo. Disponível em: http://www.facavocemesmo.net Acesso em: 22 jul. 2010.

 

A característica de funcionamento que garante essa economia é devida

 

(A) à altura do sifão de água.

(B) ao volume do tanque de água.

(C) à altura do nível de água no vaso.

(D) ao diâmetro do distribuidor de água.

(E) à eficiência da válvula de enchimento do tanque.

Resolução:

De acordo com a Lei de Stevin (phidrostática = µ.g.h), a pressão hidrostática da água é proporcional à altura da água (não depende da quantidade de água). Assim, a característica de funcionamento que é responsável pela economia de água é a altura do nível de água no vaso.

 

37) (ENEM) Segundo dados do Balanço Energético Nacional de 2008, do Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por hidrelétrica (80%), termelétrica (19,9%) e eólica (0,1%). Nas termelétricas, esse percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural (6,6%), biomassa (5,3%), derivados de petróleo (3,3%), energia nuclear (3,1%) e carvão mineral (1,6%). Com a geração de eletricidade da biomassa, podese considerar que ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam que as emissões de metano (CH4) das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de CO2 das termelétricas.

MORET, A. S.; FERREiRA, i. A. As hidrelétricas do Rio Madeira e os impactos socioambientais da eletrificação no Brasil. Revista Ciência Hoje. 45, n.° 265, 2009 (adaptado).

No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte

 

(A) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos deste fenômeno.

(B) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.

(C) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.

(D) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.

(E) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa das demais fontes

geradoras.

Resolução:

Os estudos indicam que as emissões de metano das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de CO2 das termelétricas.

No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte poluidora colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.

 

38) (ENEM) O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.

A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a

(A) esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.

(B) direita e o ímã para a esquerda com polaridade invertida.

(C) esquerda e o ímã para a esquerda com mesma polaridade.

(D) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.

(E) esquerda e manter o ímã em repouso com mesma polaridade.

Resolução:

A lei de Lenz diz que a corrente induzida em uma espira opõe-se à variação do campo magnético que a criou. Da forma como o movimento ocorre na imagem, há uma diminuição do campo magnético dentro da espira, sendo assim, a corrente é gerada para a direita a fim de aumentar o campo nesse sentido. A única alternativa que obedece à lei de Lenz é a letra A, pois a corrente criada teria que ser para a direita a fim de diminuir o campo magnético que estaria aumentado para o mesmo sentido.

Alternativa: A

 

39) (ENEM) Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = 5 x 10–2N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano.

 

Quando acionado o botão, a barra sairá da posição do equilíbrio a uma velocidade média de 5m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta.

 

A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de

 

(A) 5 x 10–1

(B) 5 x 10–2

(C) 5 x 101

(D) 2 x 10–2

(E) 2 x 100

Resolução:

Em primeiro lugar, devemos determinar a distância de até C percorrida pela catraca, pois essa distância corresponde à deformação sofrida pela mola:

v = x ÷ t

x = v . t

x = 5 . 6 . 10 – 3

x = 30 . 10 – 3

x = 3 . 10 – 2

x = 3 cm

Quando a catraca atinge o ponto C, as intensidades da forças elástica, por causa da mola, e magnética, por causa do campo magnético, serão iguais:

FM = FEL

B.i.l = K . x

B = (K.x) ÷ (i.l)

B = ( 5 . 10 – 2 . 3) ÷ (6 . 5)

B = 0,5 . 10 – 2 = 5,0 . 10 – 1 T

Alternativa: A

 

40) (ENEM 2019) A gripe é uma infecção respiratória aguda de curta duração causada pelo vírus influenza. Ao entrar no nosso organismo pelo nariz, esse vírus multiplica-se, disseminando-se para a garganta e demais partes das vias respiratórias, incluindo os pulmões. O vírus influenza é uma partícula esférica que tem um diâmetro interno de 0,00011 mm.

Disponível em: www.gripenet.pt. Acesso em: 2 nov. 2013 (adaptado).

Em notação científica, o diâmetro interno do vírus influenza, em mm, é

(A) 1,1 × 10-1

(B) 1,1 × 10-2

(C) 1,1 × 10-3

(D) 1,1 × 10-4

(E) 1,1 × 10-5

Alternativa: D

 

41) (ENEM) A Agência Espacial Norte Americana (NASA) informou que o asteroide YU 55 cruzou o espaço entre a Terra e a Lua no mês de novembro de 2011. A ilustração a seguir sugere que o asteroide percorreu sua trajetória no mesmo plano que contém a órbita descrita pela Lua em torno da Terra. Na figura, está indicada a proximidade do asteroide em relação à Terra, ou seja, a menor distância que ele passou da superfície terrestre.

 Disponível em: http://noticias.terra.com.br (adaptado).

Com base nessas informações, a menor distância que o asteroide YU 55 passou da superfície da Terra é igual a

(A) 3,25 . 102 km

(B) 3,25 . 103 km

(C) 3,25 . 104 km

(D) 3,25 . 105 km

(E) 3,25 .106 km

Alternativa: D

 

42) (ENEM – 2015) As exportações de soja no Brasil totalizaram 4,129 milhões em toneladas no mês de julho de 2012 e registraram um aumento em relação ao mês de julho de 2011, embora tenha havido uma baixa em relação ao mês de maio de 2012. A quantidade, em quilogramas, de soja exportada pelo Brasil no mês de julho de 2012 foi de:

(A) 4,129 . 103

(B) 4,129 . 106

(C) 4,129 . 109

(D) 4,129 . 1012

(E) 4,129 . 1015

Alternativa: C

 

43) (ENEM – 2016) Um petroleiro possui reservatório em formato de um paralelepípedo retangular com as dimensões dadas por 60 m x 10 m de base e 10 m de altura. Com o objetivo de minimizar o impacto ambiental de um eventual vazamento, esse reservatório é subdividido em três compartimentos, A, B e C, de mesmo volume, por duas placas de aço retangulares com dimensões de 7 m de altura e 10 m de base, de modo que os compartimentos são interligados, conforme a figura. Assim, caso haja rompimento no casco do reservatório, apenas uma parte de sua carga vazará.

Suponha que ocorra um desastre quando o petroleiro se encontra com sua carga máxima: ele sofre um acidente que ocasiona um furo no fundo do compartimento C. Para fins de cálculo, considere desprezível as espessuras das placas divisórias. Após o fim do vazamento, o volume de petróleo derramado terá sido de

(A) 1,4 x 103 m3

(B) 1,8 x 103 m3

(C) 2,0 x 103 m3

(D) 3,2 x 103 m3

(E) 6,0 x 103 m3

Alternativa: D

 

44) (ENEM) As exportações de soja no Brasil totalizaram 4,129 milhões em toneladas no mês de julho de 2012 e registraram um aumento em relação ao mês de julho de 2011, embora tenha havido uma baixa em relação ao mês de maio de 2012. A quantidade, em quilogramas, de soja exportada pelo Brasil no mês de julho de 2012 foi de:

(A) 4,129 × 103

(B) 4,129 × 106

(C) 4,129 × 109

(D) 4,129 × 1012

(E) 4,129 × 1015

Alternativa: B

 

45) (ENEM/2016) Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.

Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande  continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?

(A) 0,7

(B) 1,4

(C) 1,5

(D) 2,0

(E) 3,0

Resolução:

Observação: Distâncias diferentes e velocidades diferentes.

Observação: pelo enunciado entende-se que as distâncias em cada trecho não são iguais, e as velocidades também são diferentes ele quiser saber o tempo total. Neste caso é um exercícios simples, para isso basta encontrar o tempo gasto em cada trecho (t1 e T2) e somar os dois tempos.

Vm1 = 80

t1 = x

ΔS1 = 80

Vm1 = ΔS/t1

80 = 80/t1

08t1 = 80

t1 = 80/80

T1 = 1h

Vm2 = 120

t2 = x

ΔS1 = 60

Vm2 = ΔS/t1

120 = 60/t1

120t1 = 60

t1 = 60/120

T1 = 0,5h

 total = T1 + T2 

total = 1,0 + 0,5

total = 1,5h

Alternativa: C

 

47) (ENEM 2017) Um motorista que atende a uma chamada de celular é levado a desatenção, aumentando a possibilidade de acidente ocorrerem em razão ao aumento do seu tempo de reação. Considere dois motoristas, o primeiro atento e o segundo utilizando o celular enquanto dirige. Eles aceleram seus carros inicialmente a 1,00 m/s2. Em resposta a uma emergência, freiam com uma desaceleração igual a 5,00 ms2. O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0m/s, enquanto o desatento, em situação análoga, leva 1,00 segundo a mais para iniciar a frenagem.

Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros?

(A) 2,90 m

(B) 14,0 m

(C) 14,5 m

(D) 15,0 m

(E) 17,4 m

Resolução:

Motorista atento:

O motorista desatendo levou 1 segundo para pisar no freio o que temos: 

V1=14m/s e V= 15m/s

Nesse intervalos a distância percorrida é dada pela fórmula.

ΔS1/ Δt = (V1 + V2)/2

ΔS1/ 1 = (14 + 15)/2

ΔS1 = 14,5m

Observação: não temos o tempo de frenagem e quanto o tempo não é dado podemos aplicar a equação de Torricelli para cada um dos motoristas.

Motorista atento:

V2 = Vo2 + 2a. ΔS

02 = 142 + 2 . -5ΔS

0 = 196 - 10ΔS

-196 = -10ΔS

-56/-10 = ΔS

ΔS2 = 19,6m

Motorista desatento:

V2 = Vo2 + 2a. ΔS

02 = 152 + 2 . -5 ΔS

0 = 225 - 10ΔS

-225 = -10ΔS

-225/-10 = ΔS

ΔS3 = 22,5m

Temos:

ΔS1 = 14,5m

ΔS2 = 19,6m

ΔS2 = 37m

Espaço percorrido em cada situação

ΔS1 = 14,5m

ΔS2 = 19,6m

ΔS3 = 22,5m

Motorista desatento:

ΔS antes de iniciar a frenagem

ΔS3 durante a frenagem.

Motorista atento: :

ΔSdurante a fenagem ele percorreu.

Pergunta: Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros?

Fazendo a (distância percorrida do motorista desatento) menos a (distância percorrida pelo motorista atento) temos:

(ΔS1 + ΔS3) - ΔS2

(14,5 + 22,5) - 19,6

17,4

Alternativa: E

 

48) (ENEM) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar.

Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem?

  

Alternativas de gráficos da posição em função do tempo que representam o movimento do trem

Resolução:

Analisando o enunciado da questão, percebemos que o movimento é dividido em três partes distintas:

Primeiro trecho: … a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso... Como o movimento é acelerado e o tempo sempre é crescente, o gráfico deve apresentar variação positiva das duas grandezas e ser parabólico.

Segundo trecho: ...mantém a velocidade constante por outro terço... Como a velocidade é constante, o gráfico deve ser uma reta e apresentar variação positiva nos dois eixos;

Terceiro trecho: ...reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. A velocidade reduz, portanto, o eixo da posição apresentará uma variação muito pequena. O gráfico terá novamente o formato de parábola, mas agora voltado para baixo, já que o movimento é retardado.

Alternativa: C

 

50) (ENEM/2014) Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante.

 

Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é

(A) nulo.

(B) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido.

(C) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto.

(D) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra.

(E) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra.

Resolução:

O movimento do coelhinho em torno da Terra é circular e uniforme. Não ocorre variação do módulo da velocidade. Logo, sua aceleração tangencial é nula.

Resposta: A

 

51) (ENEM) 

 

TERMOLOGIA/ENEM - RESOLVIDAS/COMENTADAS

01) (ENEM) Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.

Esquema que representa duas garrafas sendo aquecidas por uma lâmpada incandescente

A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi

(A) igual no aquecimento e igual no resfriamento.

(B) maior no aquecimento e igual no resfriamento.

(C) menor no aquecimento e igual no resfriamento.

(D) maior no aquecimento e menor no resfriamento.

(E) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Resolução

As cores das garrafas determinam a sua capacidade de absorver energia, que, nesse caso, é o calor. A cor branca reflete praticamente todo o calor que recebe, absorvendo pouco calor. Já a cor preta absorve a maior parte da energia que recebe.

Sendo assim, enquanto a luz permanecer acesa, a garrafa preta absorverá mais calor e aumentará mais a sua temperatura em comparação à garrafa branca.

Quando a lâmpada é desligada, a garrafa preta, que estava mais aquecida, emite mais calor do que a garrafa branca. Portanto, também varia mais a sua temperatura.

Observação:  a variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, será maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Alternativa: E

 

02) (ENEM) Uma garrafa térmica tem como função evitar a troca de calor entre o líquido nela contido e o ambiente, mantendo a temperatura de seu conteúdo constante. Uma forma de orientar os consumidores na compra de uma garrafa térmica seria criar um selo de qualidade, como se faz atualmente para informar o consumo de energia de eletrodomésticos. O selo identificaria cinco categorias e informaria a variação de temperatura do conteúdo da garrafa, depois de decorridas seis horas de seu fechamento, por meio de uma porcentagem do valor inicial da temperatura de equilíbrio do líquido na garrafa.

O quadro apresenta as categorias e os intervalos de variação percentual da temperatura.

Para atribuir uma categoria a um modelo de garrafa térmica, são preparadas e misturadas, em uma garrafa, duas amostras de água, uma a 10°C e outra a 40°C, na proporção de um terço de água fria para dois terços de água quente. A garrafa é fechada. Seis horas depois, abre-se a garrafa e mede-se a temperatura da água, obtendo-se 16°C.

Qual selo deveria ser posto na garrafa térmica testada?

(A) A      

(B) B      

(C) C      

(D) D      

(E) E

Resolução:
Cálculo da temperatura final de equilíbrio, considerando que não há perda de calor com o meio exterior:

Qfria + Qquente  = 0

(m/3) . cágua.(θf - 10) + (2m/3).cágua.(θf - 40) = 0

θf  = 30 °C 

Variação porcentual de temperatura em 6h:

f - θ) / θf

(30°C - 16°C) / 30°C

  0,47  =  47%

Resposta: D

 

03) (ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a:

(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.

(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.

(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.

(D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.

(E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução:

O calor cedido para a fonte quente em uma máquina térmica é transferido em parte para a realização de trabalho, sendo o restante fornecido para a fonte fria. Pelo Teorema da Conservação da Energia, em um modelo real e não ideal, é impossível a conversão total do calor da fonte quente em trabalho, parcela da energia é dissipada em forma sonora, atrito, etc.

Alternativa: C

 

04) (ENEM) Durante uma ação de fiscalização em postos de combustíveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor. Durante o inverno, o responsável por um posto de combustível compra álcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5°C. Para revender o liquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustível para aquecê-lo, para que atinja a temperatura de 35 °C, sendo o litro de álcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de álcool a 5°C e os revende.

Com relação à situação hipotética descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatação volumétrica do álcool é de 1×10−3 °C−1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustível, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do álcool após uma semana de vendas estaria entre

(A) R$ 500,00 e R$ 1.000,00.

(B) R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00.

(C) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00.

(D) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00.

(E) R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00.

Resolução

∆V = V0y∆T

∆V = 2000010−3  30

∆V = 600 litros = variação volumétrica do álcool.

Para saber o lucro de uma semana, basta multiplicar por 7 dias, a R$ 1,60 por dia.

1,60 x 7 x 600 = 6720 reais.

Alternativa: D

 

05) (ENEM) A gasolina é vendida por litro, mas em sua utilização como combustível, a massa é o que importa. Um aumento da temperatura do ambiente leva a um aumento no volume da gasolina. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de gasolina são subterrâneos.

Se os tanques NÃO fossem subterrâneos:

I. Você levaria vantagem ao abastecer o carro na hora mais quente do dia pois estaria comprando mais massa por litro de combustível.

II. Abastecendo com a temperatura mais baixa, você estaria comprando mais massa de combustível para cada litro.

III. Se a gasolina fosse vendida por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação da gasolina estaria resolvido.

Destas considerações, somente

(A) I é correta.   

(B) II é correta   

(C) III é correta   

(D) I e II são corretas.   

(E) II e III são corretas.   

Resolução:

A densidade é a razão entre a massa e o volume. Um aumento de temperatura provoca um aumento de volume e consequentemente uma diminuição na densidade. Assim, a gasolina aquecida é menos densa que a gasolina fria. Ao comprar gasolina à uma temperatura mais baixa, teria mais massa por unidade de volume do que com temperatura mais alta.

Alternativa: E

 

06) (ENEM-MEC) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar.

Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a:

(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.
(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
(D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.
(E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução:

A) Incorreto. É exatamente a liberação de calor, decorrente da queima do combustível dentro do motor, que faz o carro andar.
B) Incorreto. É controlável sim. Quem controla é o próprio motorista, quando acelera ou freia o carro, por exemplo.
C) Correto. A 2° lei da termodinâmica fala exatamente sobre isso. Sempre haverá uma perda de energia nessa conversão.
D) Incorreto. É possível sim.
E) Incorreto. É controlável. Algo no motor está incontrolável, alguma coisa está errada.

Alternativa: C

 

07) (ENEM) A invenção da geladeira proporcionou uma revolução no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos períodos. A figura apresentada ilustra o processo cíclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gás no interior de uma tubulação é forçado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. É por meio dos processos de compressão, que ocorre na parte externa, e de expansão, que ocorre na parte interna, que o gás proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.

Ilustração dos componentes necessários para o funcionamento da geladeira

Disponível em: http://home.howstuffworks.com.

Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado).

Nos processos de transformação de energia envolvidos no funcionamento da geladeira,

(A) a expansão do gás é um processo que cede a energia necessária ao resfriamento da parte interna da geladeira.

(B) o calor flui de forma não espontânea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira.

(C) a quantidade de calor cedida ao meio externo é igual ao calor retirado da geladeira.

(D) a eficiência é tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno.

(E) a energia retirada do interior pode ser devolvida à geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia.

Resolução

Quando colocamos em contato dois corpos com temperaturas diferentes, a tendência é de que o calor transfira-se naturalmente do corpo mais quente para o corpo mais frio. Porém, para que uma geladeira funcione, deve ocorrer o processo contrário: o calor deve fluir de seu interior para seu exterior, ou seja, fluir de um local frio para um local quente. Esse processo não ocorre de forma espontânea. Na geladeira, essa é a função do compressor.

Alternativa: B

 

08) (ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso quer dizer que há vazamento da energia em outra forma.

CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes da

(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.

(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.

(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.

(D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.

(E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução

Em uma máquina térmica, como o motor de combustão interna, é impossível a conversão integral de calor em trabalho, pois, no processo de conversão de energia, ocorrem perdas, que podem ser oriundas, por exemplo, do atrito entre as peças do motor por falta de lubrificação ou de perdas de calor por radiação e convecção para o meio externo.

Alternativa: C

 

09) (ENEM) Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o motor funciona, parte da energia convertida ou transformada na combustão não pode ser utilizada para a realização de trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia em outra forma.

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes de a:

(A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.

(B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.

(C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.

(D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.

(E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

Resolução:

O calor cedido para a fonte quente em uma máquina térmica é transferido em parte para a realização de trabalho, sendo o restante fornecido para a fonte fria. Pelo Teorema da Conservação da Energia, em um modelo real e não ideal, é impossível a conversão total do calor da fonte quente em trabalho, parcela da energia é dissipada em forma sonora, atrito, etc.

Alternativa: C

 

 

Continua...