Lista 2 termodinamica

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Lista 2 termodinamica

  1. 1. Universidade Federal do Pampa – Campus Uruguaiana Curso: Ciências da Natureza Disciplina: Fluidos e Termologia Prof. Msc. Charles Guidotti Lista de Exercícios 2 - Termodinâmica 1) Suponha que você encontre anotações antigas que descrevem uma escola de temperatura chamada de Z na qual o ponto de ebulição da água é 65ºZ e o ponto de congelamento -14ºZ. A que temperatura na escala Fahrenheit corresponde uma temperatura de -98ºZ? (R. −1590 𝐹) 2) Em um dia quente em Las Vegas, uma caminhão tanque foi carregado com 37000 L de óleo diesel. Ele encontrou um tempo frio a caminho onde a temperatura era de 100 C menor, onde ele entregou todo o seu carregamento. Quantos litros ele entregou? O coeficiente de dilatação volumétrica da óleo diesel é 9,5 ×10−4 ℃−1 . (R.36648 m³) 3) Determine a variação de volume de uma esfera de alumínio com um raio inicial de 10 cm quando a esfera é aquecida de 00 C para 1000 C. (𝛼 = 23𝑥 10−6 º𝐶−1 ) (R. 29 cm³) 4) Que quantidade de calor deve absorver uma amostras de gelo com massa m=0,720 Kg a -100 C para ser levada ao estado líquido a 150 C? (300 KJ) Dados: (𝑐 𝑔𝑒𝑙𝑜 = 2220 𝐽 𝐾𝑔 . 𝐾 ), (𝐿 = 333 𝐾 𝐽 𝑘𝑔 ) , (𝑐𝑙𝑖𝑞 = 4190 𝐽 𝐾𝑔 . 𝐾 ) 5) Quanta agua permanece no estado liquido após 50,2 KJ serem transferidas sob a forma de calor a partir de 260 g de água inicialmente em seu ponto de congelamento? (R. 109 g) 6) Uma certa substância tem uma massa por mol de 50 g/mol. Quando 314 J são adicionadas sob a forma de calor a uma amostra de 30 g, a temperatura da amostra sobe de 250 𝐶 para 450 𝑐. Quais são a) calor especifico, b) Quantos moles estão presentes na amostra e C) o calor especifico molar da substância? (R. a)523J/kg.k b) 0,600 mol e c)26,3 J/mol.K ) 7) Um lingote de cobre de massa 𝑚 𝑐= 75 g é aquecido em um forno de laboratório até a temperatura T= 312°C. Em seguida, o lingote é colocado em um béquer de vidro contendo uma massa 𝑚 𝑎= 220 g de água. A capacidade térmica 𝐶 𝑏do béquer é 45 cal/K. A temperatura inicial da água e do béquer é 𝑇𝑖= 12°C. Supondo que o lingote, o béquer e a água são um sistema isolado e que a água não é vaporizada determine a temperatura final 𝑇𝑓 do sistema quando o equilíbrio térmico é atingido. (R.1670cal, 342 cal, -2020 cal) 8) O álcool etílico tem um ponto de ebulição de 78°C, um ponto de congelamento de - 114°C, um calor de vaporização de 879 kJ/kg, um calor de fusão de 109 kj/kg e um calor específico de 2,43 kJ/kg. K. Quanta energia deve ser removida de 0,510 kg de álcool etílico que está inicialmente na forma de gá a 78°C para que ele se torne um sólido a - 114°C? (R. 742 kJ) 9) Qual é provavelmente mais fria: uma noite estrelada ou noite sem estrelas? 10) O que acaba acontecendo com a energia solar que incide na terra? 11) Você consegue manter os seus dedos ao lado da chama de uma vela, sem se queimar, mas não pode mantê-lo acima da chama. Por que?
  2. 2. 12) Em regiões desérticas, quentes durante o dia e frias durante a noite, as paredes das casas frequentemente são feitas de argila. Por que é importante que as paredes de argila sejam grossas? 13) O calor pode ser absorvido por uma substancia sem que esta mude sua temperatura. Esta afirmação contradiz o conceito do calor como uma energia no processo de transferência, devido a uma diferença de temperatura? 14) Discuta o processo pelo o qual a agua congela, do ponto de vista da primeira lei da termodinâmica. Lembre-se que o gelo ocupa um volume maior do que a mesma massa de agua. 15) Suponha que 1 kg de água a 100ºC seja convertido em vapor a pressão atmosférica de 1 atm. O volume de água varia de um valor inicial de 1 x 10−3 m³ como líquido para 1,671 m³ como vapor. Calor latente de vaporização: 2256 kJ/kg a)Qual é o trabalho realizado pelo sistema durante o processo? b)Qual é a energia é transferida na forma de calor durante o processo? c)Qual é a variação da energia interna do sistema durante o processo? (R. 1,69𝑥105 𝐽, 2256𝑥103 𝐽, 2090 𝐾𝐽) 16) Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas T1= 850 K e T2= 300 K. A máquina realiza 1200 J de trabalho em cada ciclo, que leva 0,25 s. a)Qual é a eficiência da máquina? B) Qual é a potência média da máquina? C) Qual é a energia Q1 extraída em forma de calor da fonte quente a cada ciclo? d)Qual é a energia Q2 liberada na forma de calor para a fonte fria a cada ciclo? (R. 65%, 4800 W, 1855 J, 655 J)

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