Questõessobre Física Atômica e Nuclear
A coluna da esquerda apresenta interações fundamentais e a da direita, fenômenos relacionados a elas. Numere a coluna da direita
de acordo com a da esquerda.
1 - Fraca2 - Forte3 - Eletromagnética4 - Gravitacional
( ) Estabilidade nuclear ( ) Processos de decaimento ( ) Aglomeração de galáxias ( ) Existência do átomo
Assinale a seqüência correta.
A desintegração nuclear, pela fusão de núcleos
atômicos de combustíveis como o urânio, libera
energia elétrica.
No oriente, observa-se, hoje em dia, um aumento do número de
países detentores de tecnologia bélica nuclear. A principal fração
da liberação de energia proporcionada pelas bombas de fusão é
caracterizada pela desintegração de pares elétron-pósitron, em
que há total conversão da massa de um par em energia na forma
de radiação. Levando-se em conta a relação de Einstein entre
massa e energia e que, para cada átomo de hidrogênio
participante da reação de fusão é aniquilado um par elétronpósitron, a energia liberada na fusão de 1 grama de hidrogênio
está entre
Considere:
- Constante ou Número de Avogadro: 6 × 1023
- Massa do par elétron-pósitron: 2 × 10−30 kg
- Velocidade da luz no vácuo: 3 × 108 m/s
Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
A radiação γ é emitida pelos núcleos atômicos dos
elementos químicos radioativos, quando eles decaem
ou se desintegram.
A radiação γ é emitida pelos núcleos atômicos dos elementos químicos radioativos, quando eles decaem ou se desintegram.
No início do século XX, os espectros de emissão e absorção de radiação de vários átomos
eram conhecidos com grande precisão. Entre eles, destacava-se o espectro do átomo de
hidrogênio que, devido à sua simplicidade, chegou a ser satisfatoriamente descrito por
fórmulas empíricas. Porém, em 1913, Niels Bohr desenvolveu um modelo atômico, cujas
previsões para as energias de emissão e absorção dos átomos de hidrogênio e de hélio
ionizado apresentavam concordância quantitativa muito elevada com os dados
experimentais. Para construir seu modelo, Niels Bohr formulou quatro postulados sobre a
natureza dos átomos que misturavam física clássica e não clássica.
Em relação aos postulados de Bohr, assinale a alternativa INCORRETA.
O diagrama ao lado ilustra as transições que são possíveis de
ocorrer entre alguns níveis de energia, de acordo com o modelo de
Bohr, de um átomo hidrogenoide da atmosfera de Plutão. Qual
transição representa a emissão de um fóton com a maior energia?
A hidroelétrica de Itaipu produz energia elétrica desde 1984, abastecendo o Brasil e o Paraguai. No gráfico a
seguir podem-se ler os valores de energia produzidos nos últimos anos.
Considerando-se a energia produzida de 2010 a 2017, qual seria aproximadamente, em kg, a massa de urânio
necessária para produzir a mesma quantidade de energia, em uma usina nuclear? Considere o prefixo 1G = 109
Num reator nuclear, a energia provém da
fissão do Urânio. Cada núcleo de Urânio, ao
sofrer fissão, divide-se em núcleos mais leves,
e uma pequena parte, ∆m, de sua massa inicial
transforma-se em energia. Uma certa usina
nuclear tem uma potência elétrica de cerca de
1,0 . 106 kW, que é obtida a partir da fissão de
Urânio-235. Para produzir tal potência, devem
ser gerados 4,0 . 106 kW na forma de calor.
Utilizando a equação de Einstein E = ∆m.c2 e
considerando a velocidade da luz no vácuo
c = 3 . 108 m/s, analise as proposições a seguir:
I. A quantidade de calor, produzida em uma
hora é de 1,44 . 1013 joules.
II. A quantidade de massa ∆m que se
transforma em energia na forma de calor, a
cada hora, é 0,16 gramas.
III. Supondo que a massa ∆m, que se
transforma em energia, seja
aproximadamente 8 x 10-4 da massa de
Urânio-235, a massa de urânio que sofre
fissão em uma hora é de 200 gramas.
Assinale a alternativa correta:
O átomo de hidrogênio tem um próton em seu núcleo e um elétron em sua órbita. Cada
uma dessas partículas possui carga de módulo q = 1,6.10−19C e o elétron tem uma
massa m = 9.10−31kg.
Sabendo-se que a constante eletrostática do meio é igual a 9.109 Nm2/C2 , a órbita do elétron
é circular e que a distância entre as partículas d = 9,0.10−10m, é correto afirmar que a velocidade
linear do elétron, em 106
m/s, é, aproximadamente, igual a
Niels Henrik David Bohr, um
notável físico dinamarquês, publicou em 1913 um
artigo propondo um novo modelo atômico,
estabelecendo alguns postulados. Sobre esses
postulados, é correto afirmar que:
Analise as assertivas abaixo.
I. O volume do núcleo de um átomo é
aproximadamente igual à metade do
volume do átomo todo.
II. O núcleo de um átomo qualquer tem
sempre carga elétrica positiva.
III. A massa do núcleo de um átomo é
aproximadamente igual à metade da massa
de todo o átomo.
IV. A carga do elétron depende da órbita em
que ele se encontra.
Assinale a alternativa correta.
Analise as assertivas abaixo.
I. O volume do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade do volume do átomo todo.
II. O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva.
III. A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.
IV. A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.
Assinale a alternativa correta.
Analise as afirmativas abaixo, e assinale a alternativa INCORRETA.
Abaixo estão relacionados 5 pesquisadores que ganharam o prêmio Nobel em física por suas
contribuições ligadas à física nuclear e radioatividade. Destes, assinale aquele que recebeu o prêmio
Nobel mais próximo à nossa data.
Quando um átomo de urânio-235 é bombardeado por um nêutron, uma das possíveis reações de fissão é . Cada átomo de urânio-235 que sofre fissão libera a energia média de
208 MeV . Admita-se que toda essa energia liberada na fissão de um átomo de urânio-235 possa ser transformada em energia elétrica numa usina nuclear.
Por quanto tempo uma residência comum seria abastecida por toda a energia elétrica liberada por 1kg de átomos de urânio-235?
Dados: 1 MeV equivale a 4, 45 × 10−20kW h.
O consumo médio mensal de uma residência comum é de 230kW h.
Uma usina nuclear produz energia elétrica a partir da fissão dos átomos de urânio (normalmente urânio-238 e
urânio-235) que formam os elementos combustíveis de um reator nuclear.
Sobre a energia elétrica produzida numa usina nuclear, considere as afirmativas a seguir.
I. Os átomos de urânio que sofrem fissão nuclear geram uma corrente elétrica que é armazenada num capacitor e posteriormente retransmitida aos centros urbanos.
II. A energia liberada pela fissão dos átomos de urânio é transformada em energia térmica que aquece o
líquido refrigerante do núcleo do reator e que, através de um ciclo térmico, coloca em funcionamento as
turbinas geradoras de energia elétrica.III. Uma usina nuclear é também chamada de termonuclear.
IV. O urânio-238 e o urânio-235 não são encontrados na natureza.
Assinale a alternativa correta.
Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do
reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são
perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de
translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações,
considere as seguintes afirmativas:
1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.
2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada.
3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.
Assinale a alternativa correta.
Segundo a teoria cinética, um gás é constituído por moléculas que se movimentam desordenadamente no espaço do reservatório onde o gás está armazenado. As colisões das moléculas entre si e com as paredes do reservatório são perfeitamente elásticas. Entre duas colisões sucessivas, as moléculas descrevem um MRU. A energia cinética de translação das moléculas é diretamente proporcional à temperatura do gás. Com base nessas informações, considere as seguintes afirmativas:
1. As moléculas se deslocam todas em trajetórias paralelas entre si.
2. Ao colidir com as paredes do reservatório, a energia cinética das moléculas é conservada.
3. A velocidade de deslocamento das moléculas aumenta se a temperatura do gás for aumentada.
Assinale a alternativa correta.