Lista 5 - Termodinâmica - Troca de calor - FTP da PUC

Curso: Engenharia Elétrica
Disciplina: Física Geral II
Docente: Norma Reggiani
Lista 5 – Termodinâmica: troca de calor
Halliday – vol 2 – capítulo 18
25) Calcule a menor quantidade de energia, em joules, necessária para fundir 130 g de
prata inicialmente a 15 oC.
Resposta: 42,7 kJ
27) Um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para aquecer 100 g de água
para uma xícara de café instantâneo. O aquecedor tem a especificação 200 Watts
(ele converte energia elétrica em térmica nesta taxa). (Watt é unidade de potência
= energia / tempo.) Calcule o tempo necessário para levar toda esta água de 23
graus oC para 100 oC, ignorando quaisquer perdas de calor.
Resposta: 160 s
31) Que massa de vapor a 100 oC deve ser misturada com 150 g de gelo no ponto de
fusão, em um recipiente termicamente isolado, para produzir água a 50 oC?
Resposta: 33 g
35) O álcool etílico tem um ponto de ebulição de 78 oC, um ponto de congelamento de
-114 oC, 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 gás a 78 oC para que ele se
torne um sólido a -114 oC?
Resposta: 742 kJ
37) Uma pessoa faz uma quantidade de chá misturando 500 g de chá quente
(essencialmente água) com uma mistura igual de gelo em seu ponto de fusão.
Suponha que a troca de energia entre a mistura e o seu ambiente seja desprezível.
Se a temperatura inicial do chá é Ti = 90 oC, quando o equilíbrio térmico é atingido
quais são: (a) a temperatura da mistura Tf e (b) a massa mf do gelo restante? Se Ti
= 70 0C, quando o equilíbrio térmico é atingido, quais são (c) Tf e (d) mf?
Resposta: (a) 5,3 oC; (b) 0; (c) 0 oC; (d) 60 g