Unidade 1 - Hidrostática
1. Um bloco de gelo (917 kg/m3) flutua num lago de água doce (1000 kg/m3). Qual deve ser o volume mínimo desse bloco para que uma pessoa de 45 kg fique sobre ele sem molhar os pés? Resposta: V = 0,542 m3
2. Se você bebe limonada aguada (densidade 1000 kg/m3) sugando um canudinho de 4 cm de altura, qual a diferença de pressão que seus pulmões podem gerar? Resposta: 392 Pa
3. Quando a âncora de um navio é mergulhada na água do mar (densidade de 1024 kg/m3), ela tem seu peso reduzido em 200 N. Se esta âncora for feita de ferro (densidade 7870 kg/m3), qual é o seu volume e qual o seu peso no ar? Resposta: o volume da âncora é 1,99 x 10-2 m3 e o seu peso no ar é 1534,8 N.
4. A pressão média com que o coração bombeia o sangue é 100 mmHg. Se a secção reta da aorta for 3,0 cm2, qual será a força média exercida pelo coração sobre o sangue que está entrando na aorta? Resposta: 4,0 N
5. Com um imenso esforço de inspiração, uma pessoa pode provocar uma diferença de pressão de 80 mm Hg. Qual é a altura máxima que um líquido consegue subir por um canudo se for água? E se for álcool (densidade 920 Kg/m3)? Resposta: Se for água a altura máxima é de 1,08 m e se for álcool a altura máxima é de 1,18 m.
Unidade 2 - Temperatura, Calor e Dilatação
6. Coloque em ordem crescente as seguintes temperaturas: 20° C, 20° F e 20 K. Resposta: 20 K, 20°F e 20°C
7. Um engenheiro está desenvolvendo um novo projeto de uma máquina. Uma das partes móveis da máquina contém 1,60 kg de alumínio e 0,30 kg de ferro, sendo que ela deve operar a temperatura de 210°C. Qual é o calor necessário para elevar sua temperatura de 20°C até 210°C? Dados: c(Al) = 910 J/kg•K e c(Fe) = 470 J/kg•K. Resposta: 73,3 kcal
8. Um bloco de gelo de 1,0 kg, a 0° C, é aquecido até que uma parte dele derreta. Considerando que foram fornecidos ao bloco de gelo 250 kJ de energia, qual foi a fração de gelo que derreteu? Dado: Lf (gelo) = 334 x 103 J/kg. Resposta: 0,75 kg
9. O comprimento de uma barra diminui de 0,2% quando ela é resfriada de 120 ºC para -80 ºC. Determine o coeficiente de dilatação linear do material da barra. Resposta: 1x10-5 °C-1
10. Calcule a quantidade mínima de calor, em joules (J), necessária para derreter completamente 130 g de prata, inicialmente a 15,0 °C. Suponha que o calor específico durante o aquecimento seja 236 J/kg.K, o calor latente de fusão da prata é 105 kJ/kg e o ponto de fusão da prata é 1235 K. Resposta: 4,25x104 J