UPE 2022 (SSA 2) — questão 28 de Física

Enunciado em texto

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como igual a $g = 10{,}0\ \text{m/s}^2$, $1\ \text{cal} = 4{,}2\ \text{J}$, calor específico da água $= 1\ \text{cal/g}\,{}^{\circ}\text{C}$, calor latente de fusão da água $L_F = 80\ \text{cal/g}$, calor latente de vaporização da água $L_v = 540\ \text{cal/g}$, índice de refração do ar $n_{ar} = 1{,}0$, utilize $\pi = 3$, e a constante universal dos gases ideais $R = 8{,}3\ \text{JK}^{-1}\text{mol}^{-1}$, índice de refração da água $n = 1{,}33$, constante de Stefan-Boltzmann $5{,}7 \times 10^{-8}\ \text{W/m}^2\text{.K}^4$, use $95^{0{,}25} = 3{,}12$, $1\ \text{atm} = 1{,}0 \times 10^5\ \text{Pa}$.

A termodinâmica é o estudo de sistemas, que envolvem energia na forma de calor e trabalho. Um exemplo de sistema termodinâmico é um gás confinado por um pistão, em um cilindro. Se o gás for aquecido, ele se expandirá, fazendo trabalho no pistão. Esse é um exemplo de como um sistema termodinâmico pode funcionar para realizar trabalho sobre um sistema externo.

Disponível em: physics.bu.edu/~duffy/py105/Firstlaw.html, Adaptado. Acesso em: 21 ago 2021.

Um sistema cilíndrico confina um gás ideal, que se expande a uma pressão constante de 700 N/cm², quando absorve 2,0 kcal de calor. Sabendo que o êmbolo possui área circular de 15 cm² e que ele se eleva a uma altura h = 0,2 m nesse processo, então a variação de energia interna do gás, em kcal, vale

[Figura: cilindro vertical; embaixo, uma camada hachurada marcada A (o êmbolo, de área A); acima dela, uma seta dupla vertical marcada h, que vai até o topo do cilindro.]

A) 1,2

B) 1,3

C) 1,5

D) 1,7

E) 1,9

(Enunciado e figura: SSA 2 — UPE 2022, Sistema Seriado de Avaliação — Universidade de Pernambuco.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade de Pernambuco (UPE).