Uma máquina térmica opera entre dois reservatórios às temperaturas T_h = 600 K e T_c = 300 K. Em cada ciclo, ela absorve Q_h = 500 kJ do reservatório quente. Sabe-se que seu rendimento real é apenas 60% do rendimento de Carnot. O rendimento n_real da máquina é:

Em um triângulo equilátero de lado L, colocam-se as cargas +q nos vértices A e B (base) e a carga -q no vértice C (topo). Determine o campo elétrico resultante \( \overrightarrow{E} \) no baricentro G do triângulo.

Um recipiente rígido contém 2,0 mol de um gás ideal monoatômico, inicialmente a T = 300 K. O gás é aquecido até T'= 600 K, mantendo-se o volume constante. Sabe-se que, para gases ideais, a energia interna total é proporcional à temperatura absoluta e depende do número de graus de liberdade de cada molécula.

Considerando R = 8,314 J/(mol-K), determine a variação da energia interna do gás nesse processo.

Considere uma casca esférica condutora, oca e isolada, de raio interno R. Uma carga +Q é distribuída uniformemente na superfície interna da casca.

Com base na Lei de Gauss, o campo elétrico \( \overrightarrow{E}(r) \) se comporta como:

Um mol de gás ideal sofre uma expansão isotérmica reversível a T = 300 K, passando de um volume inicial a V₁ = 2,0 L para um volume final V₂ = 6,0L.

Considere R = 8,314 \( J \) • -mol^-1 • K^-1 e ln(3) \( \approx \) 1,10. Indique a variação de entropia do sistema 45 nesse processo.

Um aquecedor fornece 44 kcal (44.000 cal) a um sistema contendo 1,0 kg de água a 20 ºC e 0,20 kg de gelo a O ºC no mesmo recipiente. Despreze trocas de calor com o ambiente e com o recipiente e considere que o gelo derrete completamente.

Dados: c_água =1cal(g.ºC), L_fusão = 80cal/g.

A temperatura final de equilíbrio é aproximadamente:

Um equipamento de içamento precisa ser redesenhado para que a força de tração no cabo seja apenas 25% da força que seria necessária usando apenas uma polia fixa (que só muda a direção da força). Considere condições ideais: corda inextensível, polias sem atrito e de peso desprezível. O sistema pode usar uma polia fixa no topo e um certo número de polias móveis acopladas à carga. Assinale quantas polias móveis são necessárias.

A fachada de um prédio moderno é decorada com pequenos painéis luminosos quadrados, colocados lado a lado, de modo que seus centros fiquem separados por 6,0 mm. Um observador, à noite, tenta distinguir os painéis individualmente. Considera-se que o diâmetro da pupila do olho do observador seja de 4,88 mm e que a luz emitida pelos painéis tenha comprimento de onda médio de 600 nm. A maior distância aproximada da qual o observador consegue distinguir os painéis individualmente é:

Um espelho esférico conjuga, de um objeto situado a 30 cm dele, uma imagem direita e três vezes menor que o objeto. É correto afirmar que:

No laboratório de física experimental básica da Universidade de Cambridge, o estudante Newton dispõe de um cronômetro, uma mola e um objeto de massa conhecida. Desejando determinar a massa de um objeto desconhecido, ele monta um sistema massa-mola capaz de oscilar. Com o auxílio do cronômetro, Newton observa que o período de oscilação do sistema é de 2 s quando utiliza a massa desconhecida e que o período aumenta em 1 s quando uma massa adicional de 3 kg é acrescentada. A partir desses dados, Newton concluiu que a massa desconhecida, em kg, é igual a: