Questões de Física - Pressão para Concurso

Em um processo isotérmico a uma temperatura T = 280 K, a pressão P de uma amostra de gás ideal é reduzida de P_i = 450 Pa a P_f = 150 Pa, onde P_i e P_f são, respectivamente, as pressões inicial e final. Sendo n = 0,05 o número de mols do gás ideal em questão, é CORRETO afirmar que a variação de entropia neste processo é aproximadamente de: (Dado: considere R = 8,31 J/mol.K como a constante universal dos gases. Use, se necessário, ln(2) = 0,69 e ln(3) = 1,09.) 

A pressão atmosférica surge devido às forças envolvidas nas colisões das moléculas do ar, que se movem de maneira caótica para todas as direções, sobre as superfícies dos objetos nele imersos. Muitos são os exemplos do cotidiano em que a pressão atmosférica se faz presente e influencia nos fenômenos, por exemplo, no ponto de ebulição dos líquidos, no funcionamento das ventosas e até quando uma pessoa toma um suco usando um canudinho.
Sobre as situações apresentadas, assinale a alternativa correta.

É possível ferver água à temperatura ambiente utilizando uma mangueira com água? Uma pessoa sugere que sim: se deve ter uma coluna vertical de água suficientemente alta feita com uma mangueira. A mangueira está aberta na extremidade mantida em um balde com água na base da coluna, e a outra extremidade é fechada e elevada verticalmente. A mangueira está inicialmente completamente preenchida por água. Considerando que a pressão local é de 10⁵ Pa e g = 10 m/s² e a densidade da água de 1kg/litro, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F):

( ) A coluna deve ter pouco mais de 10 m de altura para iniciar a fervura (produção de vapor a partir do líquido com a formação de bolhas) no interior da mangueira, então a coluna desce um pouco e fica estável a uma altura menor e a fervura para ( ) A coluna deve ter cerca de 10m de altura, mas não há fervura e toda a água irá escorrer pelo tubo até que a mangueira esteja completamente vazia. ( ) Não é possível ferver água à temperatura ambiente, na medida em que não há energia térmica o suficiente transferida pela gravidade para água.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.

    Uma membrana oscila com frequência ƒ em um movimento harmônico simples em torno de uma posição de equilíbrio, gerando uma onda sonora progressiva que se propaga num tubo cilíndrico muito longo preenchido por ar nas condições atmosféricas, cuja densidade é dada por p_ar, conforme mostrado na figura precedente. Definir o comprimento de onda λ, pois aparece na resposta.

Considere que I a direção do eixo de simetria do cilindro e de propagação da onda é denotado pôr x.  II a posição de equilíbrio da membrana é x =0. III no tempo t = 0, a membrana tem sua máxima amplitude com x = -A.

Nesse caso, a variação da pressão p(x, t), associada à propagação do som no tubo, será dada em função do tempo t e da posição x por

     Uma barra cilíndrica maciça de comprimento H e área da base A é dividida em duas metades de igual comprimento e cada uma delas com densidades de massa uniformes, respectivamente denotadas por P₁ e P₂, sendo P₁ > P₂. Essa barra é largada em repouso de uma certa altura próxima à superfície da terra, de tal modo que a direção do eixo de simetria do cilindro é obliquo em relação à direção vertical, e a parte mais pesada da barra fica abaixo da parte mais leve, conforme mostra a figura precedente. Atuam na barra apenas a força peso e o empuxo do ar, cuja densidade é denotada por _Par. A pressão hidrostática do ar é a mesma em cada ponto da superfície da barra.

A partir dessas informações, considerando-se que R denota a distância do centro de massa (CM) ao centro geométrico do cilindro e assumindo-se por θ o ângulo entre a direção vertical e o eixo de simetria do cilindro, bem como por g a aceleração da gravidade na superfície da terra, é correto afirmar que, enquanto a barra cai, o módulo do torque resultante sobre a barra em relação ao centro de massa será dado por