Física Geral 2 - 2 Exercício Escolar - 2020 2

Segundo Exercício Escolar de Física Geral 2 – 20/08/2021 INSTRUÇÕES 1. A avaliação terá a duração de 5 horas; 2. A avaliação é um instrumento que deve ser respondido individualmente. Caso haja algum exercício escolar com algum trecho que coincida com outra(s) avaliação(ões), ou qualquer sinal claro de que houve um esforço coletivo, todas as avaliações envolvidas serão completamente anuladas; 3. O exercício escolar deve ser respondido por escrito, do próprio punho, em letra legível; 4. Na resolução dos quesitos, além de chegar à resposta correta, você deve mostrar que domina o assunto. Assim, todas as passagens do seu raciocínio devem ser devidamente esclarecidas. Transições abruptas não serão levadas em consideração; 5. Todas as páginas devem ser assinadas. Página não assinada não será corrigida; 6. Na avaliação, a resposta de cada questão deve ser única e, no final, destacada. 7. Explicite toda e qualquer referência utilizada; 8. O exercício escolar deve ser entregue em documento único, no formato *pdf; 9. Procure assegurar a qualidade do seu arquivo testando-o antes do envio definitivo. Documentos ilegíveis não serão corrigidos; 10. Só será permitido um único envio da avaliação para cada aluno; 11. Avaliações entregues após o prazo não serão corrigidas. Núcleo de Tecnologia Física Geral 2 - 2º Exercício Escolar - 2020.2 20/08/2021 Adote: velocidade do som no ar vsom = 343 m/s 1. (3,0) Uma viatura da polícia se aproxima de uma parede. Um observador parado atrás da viatura ouve um som de 700Hz proveniente da buzina do carro e outro som de 900Hz proveniente da parede. (a) (1,5) Qual é o módulo da velocidade da viatura em km/h? (b) (1,5) Qual é a frequência do som emitido pela viatura? Qual a frequência ouvida pelos policiais vinda da parede? 2. (5,0) Um mol de um gás ideal de natureza desconhecida é submetido ao seguinte ciclo termodinâmico: inicialmente no estado termodinâmico 1, a uma pressão 𝑝1 e volume 𝑣1, o gás sofre expansão isobárica até o volume final 3𝑣1 chegando ao estado termodinâmico 2. Esta transição envolve uma variação de entropia de ∆𝑆12 = 4𝑅𝑙𝑛3 . A seguir, o gás sofre compressão até atingir pressão 9𝑝1 e volume inicial 𝑣1 através de um caminho desconhecido chagando ao estado termodinâmico 3. Finalmente, o gás é submetido a um processo isocórico e retorna ao estado termodinâmico 1. Determine: (a) (2,0) os valores do trabalho 𝑊 𝑅, calor 𝑄 𝑅 e variação de energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡 𝑅 em função de apenas T1, a temperatura no estado 1, para a transição do estado termodinâmico 1 ao estado termodinâmico 2. O gás é mono-, di- ou poliatômico? Justifique sua resposta; (b) (1,0) os valores do trabalho 𝑊 𝑅, calor 𝑄 𝑅, variação de energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡 𝑅 em função de apenas 𝑇1e a variação de entropia ∆𝑆 𝑅 para a transição do estado termodinâmico 3 ao estado termodinâmico 1; (c) (2,0) os valores do trabalho 𝑊 𝑅, calor 𝑄 𝑅 e variação de energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡 𝑅 em função de apenas 𝑇1 e a variação de entropia ∆𝑆 𝑅 para a transição do estado termodinâmico 2 ao estado termodinâmico 2; 3. (2,0) Um copo possui 600ml de água a temperatura ambiente de 20C. Em um determinado momento você adiciona três cubos de gelo (massa 50g cada) retirados de um congelador a uma temperatura de -10C. Supondo o copo um recipiente térmico isolante, determine a temperatura final da mistura. Justifique sua resposta.