FÍSICA 2°. ANO ENSINO MÉDIO

SEGUNDO BIMESTRE: 2021

ATIVIDADE II- FÍSICA

DATA DE ENTREGA: 23/06/2021

ROTEIRO DE ESTUDOS SEMANAL

Enviar atividade para o PROFa: ELSA RODRIGUES, email: elsalourdes@prof.educacao.sp.gov.br Não esquecer o nome o número e a série que estuda, mande só as questões resolvida com a conta

Componente Curricular: Física 2º Anos

Professor: ELSA

Habilidades: Entender e compreender o ciclo de Carnot e a impossibilidade de existência de uma máquina térmica com 100% de rendimento

Rendimento das máquinas térmicas

Máquinas térmicas são dispositivos que convertem parcialmente energia térmica e química contidas em suas substâncias, tais como gases aquecidos, vapor de água ou gasolina, em trabalho.     Exemplo: todos os tipos motores de combustão interna e as máquinas movidas a vapor.    O rendimento das máquinas térmicas é uma grandeza adimensional dada pela razão entre a quantidade de trabalho mecânico extraído de uma máquina térmica e a quantidade de energia fornecida a ela em forma de calor.      Quanto maior o rendimento de uma máquina, maior será sua eficiência. Em outras palavras, uma máquina térmica eficiente é aquela que produz mais trabalho consumindo menor quantidade de recursos energéticos. Os motores de combustão interna, usados para impulsionar veículos como motocicletas, carros, caminhões e até mesmo aeronaves, são projetados para ser cada vez mais eficientes e poluir menos. Essas máquinas térmicas usam como fonte de energia o calor obtido pela queima de combustíveis fósseis como gasolina, óleo diesel, álcool ou querosene de aviação.   Além disso, as transformações termodinâmicas sofridas pela substância de trabalho são cíclicas, isto é, ao final de cada ciclo voltam a apresentar os mesmos valores de Pressão, Volume e Temperatura. Em decorrência disso, e de acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, o trabalho obtido por uma máquina térmica é dado pela diferença entre a quantidade de calor fornecida para o funcionamento da máquina (Qq) e a quantidade de calor que a máquina rejeita (Qf) para a sua fonte fria (que pode ser o meio externo):        As máquinas térmicas ideais, também conhecidas como máquinas de Carnot, são teóricas e operam de acordo com o ciclo de Carnot.  O clico de Carnot apresenta quatro etapas: duas transformações isotérmicas e duas transformações adiabáticas, essas   transformações são respectivamente, extremamente lentas e extremamente rápidas, tornando esse ciclo impraticável em máquinas reais. No entanto, as máquinas reais são projetadas de forma que o seu ciclo de operação se assemelhe ao máximo ao ciclo de uma máquina ideal, de forma a apresentar o maior rendimento possível.  O rendimento das máquinas térmicas ideais pode ser calculado pela seguinte equação:                Na equação apresentada acima, Tf é a temperatura da fonte fria, também chamada de resfriadouro ou sorvedouro, e Tq é a temperatura da fonte quente. É importante ressaltar que as temperaturas envolvidas nesses cálculos devem sempre estar expressas em Kelvin.                                                        EXEMPLOS 1) Uma máquina térmica opera, recebendo 600 J de calor a cada ciclo, realizando, assim, 400 J de trabalho. Calcule o valor aproximado do rendimento dessa máquina térmica, em porcentagem, e assinale a alternativa correta: a) 80 % b) 50 % c) 66 % d) 55 % e) 95 %  O rendimento das máquinas térmicas convencionais pode ser calculado por meio do cálculo a seguir:  Ao final do cálculo, multiplicamos o resultado por 100, para que a resposta seja dada em porcentagem, portanto, a alternativa correta é a letra C. 2) Uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot recebe 800 J de calor de sua fonte quente, que funciona em uma temperatura de 500 K. Considerando que a fonte fria dessa máquina se encontra a 200 K, a quantidade de calor dissipada para a fonte fria por essa máquina corresponde a: a) 320 J b) 300 J c) 700 J d) 1000 J e) 600 J      QA é a quantidade de calor recebida pela máquina por meio de sua fonte quente, de temperatura TA. QB é a quantidade de calor cedida pela máquina para sua fonte fria, de temperatura TB. Com isso, temos que:      TAREFA NOME                                                                                                Nº        2º 1) De acordo com as leis da termodinâmica, uma máquina térmica real:  a) pode atingir rendimentos superiores aos das máquinas de Carnot.  b) nunca poderá ter um rendimento superior ao rendimento de uma máquina de Carnot.  c) tem rendimento igual a 100 %.  d) tem um rendimento que depende exclusivamente das temperaturas das fontes quente e fria.  e) pode ter rendimentos superiores a 100 %. 2) Uma máquina térmica funciona realizando o ciclo de Carnot entre as temperaturas 600 K e 200 K. Em cada ciclo a máquina recebe 900 J de calor da fonte quente.  Qual o calor rejeitado em cada ciclo? a) 900 J b) 300 J c) 600 J d) 200 J e) 270 J

ATIVIDADE I- FÍSICA

DATA DE ENTREGA: 26/05/2021

ATIVIDADE 1 DE FÍSICA: ENERGIA

2o ANOS A/B/C/D/E

2º BIMESTRE DE 2021.

PROFESSORA: ELSA RODRIGUES

DATA: 18/05/2021

 

NOME: ------------------------------------------------------------------------------Nº-----Série -------------

 1)  De acordo com a aula apresentada no CMSP no dia 30/03/2021, associe a coluna da esquerda com a coluna da direita:(2 PONTOS)

(A)  Emergia Elétrica                (   )  também chamada atômica, é obtida a partir da fissão do núcleo do

                                                            Átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade

                                                            De energia. 

 

(B)  Energia mecânica            (   ) É a quantidade de energia contida em algum sistema exclusivamente       -                                        pelo efeito de sua temperatura. No entanto, não se deve                                                confundir esse conceito com o de energia interna.

 

(C ) Energia química              (   )  É uma grandeza física escalar, medida em joules, de acordo com o

                                                     SI. Ela equivale a soma das energias cinética e potencial de um sistema

                                                      Físico.

(D) Energia Nuclear.             (   ) É a capacidade de trabalho de uma corrente elétrica. Ela é gerada po

                                              turbinas ou geradores que transformam a energia química e mecânica em elétrica.

                                            

 

(E) Energia Térmica            (   ) É um tipo de energia potencial armazenada nas ligações químicas  entre os átomos da matéria, sendo liberada a partir da quebra dessas ligações. Sua liberação é percebida, por exemplo, numa combustão.

2) Que modalidade ou transformação de energia ocorrem ao esticarmos uma borracha ou um elástico? (2 pontos)

 

3) A deformação de uma mola é dita elástica quando, retirada a ação da força que produziu a deformação, ela volta a posição inicial.

 Nessas condições aplicando-se uma força F no sentido positivo, a mola responde com uma força reativa elástica Fel, que se opõe a deformação, tendendo a trazer a mola para a posição inicial.

 Pela lei de Hooke , temos Fel=k.x, onde ké a constante elástica da mola . A unidade de k no SI é N/m.

Sendo a intensidade da força elástica variável, o trabalho é calculado pelo método gráfico.

Calculando a área A, temos: A= x.kx/2= kx²/2 daí:  T = K. X²/2.

 O trabalho da força é motor quando restitui a mola á posição inicial, e resistente quando a mola é alongada ou comprimida pela ação de outra força.

Diante do exposto e utilizando a fórmula do trabalho de uma força elástica resolva as seguintes questões:  (3 PONTOS)

A) Uma mola tem k = 150 N/m. O comprimento natural da mola é 0,25 m. Determine o trabalho da força elástica quando a mola é alongada até o comprimento 0,35m

B) Supondo que a mola do exercício anterior seja retirada a ação da força que a alongou, qual será o trabalho da força elástica que a restitui ao comprimento original?

 OBS; k= 150N/m

X= comprimento final – comprimento inicial.

 

C) Uma caixa d’água localizada no décimo andar de um prédio está a 32 m de altura. Quando cheia a caixa tem 4.500L de água. Calcule a energia potencial da porção de água em relação ao solo.

adote: Ep= m.g.h   (2 PONTOS)

 

D) Distendendo uma mola de constante elástica k= 80 N/m em 5 cm, qual será o valor da energia potencial elástica armazenada por essa mola?

Adote: Ep = k.x²/2  ( 1 PONTO)

BOA SORTE.

PRIMEIRO BIMESTRE: 2021

FÍSICA

ATIVIDADE 1 DE FÍSICA/ 1º BIMESTRE 2021

PRAZO PARA DEVOLUTIVA 31/03

PROFa: ELSA RODRIGUES, email: elsalourdes@prof.educacao.sp.gov.br

2º anos A,B,C,D,E

Habilidade: Explicar as propriedades térmicas das substâncias , associando-as ao conceito de temperatura e a sua escala absoluta, utilizando o modelo cinético das moléculas.

                                   ESCALAS TERMOMETRICA

                                   FUSÃO                 EBULIÇÃO

 

0                                        100     CELSIUS (°C)

32                      212     FAHRENHEIT (°F)

273                    373     KELVIN

                  -  Converter Celsius em fahrenheit  ou vice-versa   TC/5= Tf-32/9

                    -Converter Celsius em kelvin  TK=TC+273

                    -Converter Kelvin em Celsius  TC=TK-273

                    -Converter Kelvin em fahrenheit ou vice-versa  TF-32/9 = TK-273/5

                                                                                                   

 

1)      De acordo com a aula apresentada em 23/02/2021 , responda:

a)       O que é temperatura?

b)      Como é realizada a medida de uma temperatura? O que ela indica?

c)       Como os termômetros funcionam?

d)      Como se converte a temperatura de uma escala para outra

 

2)      Utilizando as formulas anteriores faca a conversa o das seguintes escalas:

a)       Quais são as temperaturas Celsius e Kelvin correspondentes a 14°F?

b)      A temperatura de uma máquina  na escala de fahrenheit é 122°F. Qual é a sua temperatura na escala de Celsius?

 

3)      Coloque v(verdadeiro) ou f(falso);

a)       (     )  O ponto de fusão para o ponto de ebulição na escala de Celsius vai de 0 a 100°C;

b)      (      )  Na escala Kelvin, o ponto de fusão para ebulição vai de 32 a 212K;

c)       (     )Para converter uma temperatura expressa em graus Celsius para a escala Kelvin,-se na prática 273 ao valor da temperatura.

d)      (     )  A formula utilizada para que se converta a temperatura de Celsius para Fahrenheit é: TC/5= TK-273/9

BOA SORTE.