governo do estado de mato grosso secretaria de

GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE ESTADO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
FÍSICA GERAL II – TERMODINÂMICA I
Prof; Me. Muriel André
1 - Dado os diagramas P x V abaixo, calcule o trabalho de
cada uma das transformações cíclicas.
este processo o gás recebeu 3 J de calor do ambiente.
Determine a variação de energia interna do gás em calorias,
sabendo que 1 cal = 4,1868 Joule.
7 - Em uma compressão isobárica, um gás ideal recebe um
trabalho de 30x10³J. Sabendo que a pressão é de 1,0x10³ N/m²
e o volume inicial do gás é de 4 m³. Calcule o volume final
do gás após a compressão.
a)
b)
8 - Uma caneca de massa 30g está a 60°C. Coloca-se nela
200g de água a 90°C. Verifica-se que no equilíbrio térmico a
temperatura é de 80°C. Admitindo que só haja troca de calor
entre a caneca e a água, determine o calor especifico do
material de que a caneca é constituída. Dado o calor
especifico da água = 1cal/g.°C.
9 - Um calorímetro de capacidade térmica 6 cal/°C contem
100g de água a 20°C. Um corpo cuja massa não é informada
e temperatura de 50°C são colocados no interior do
calorímetro. Sabendo que o calor especifico do corpo é de
0,1cal/g.°C e que a temperatura de equilíbrio térmico é de
25°C, calcule a massa do corpo.
10 - Uma vasilha adiabática contem 100g de água a 20ºC,
misturando 250g de um metal a 80ºC, a temperatura atinge
33ºC. Determine o calor especifico deste metal. (Dado: calor
especifico da água 1cal/gºC).
c)
2 - O gás de um sistema recebe do meio externo 500 cal em
forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,1868 Joule, determine:
a) O trabalho trocado com o meio em uma transformação
isotérmica;
b) A variação de energia interna em uma transformação
isométrica;
3 - Em um sistema à pressão constante de 5,0x105 N/m² um
gás diminui seu volume de 7x10-6m³ para 3x10-6m³. Calcule
o trabalho presente no sistema.
4 - Em uma transformação isobárica, um gás realiza o
trabalho de 700 J, quando o mesmo recebe do meio externo
1000 J em forma de calor. Determine a variação de energia
interna.
5 - Um gás sofre uma transformação isobárica sobre pressão
de 10x10² N/m². Determine o trabalho realizado pelo gás
quando seu volume passa de 4000 cm³ para 5000 cm³.
6 - Em uma transformação isobárica, o volume de um gás
variou em 0,50 m³ a mais sob pressão de 2,0 N/m². Durante
11 - Um casal de norte-americanos visitou a Bahia e
experimentou o tradicional acarajé, aprendendo que lá,
quente, além do que se espera para essa palavra, pode ser
traduzido como multo apimentado! De qualquer modo,
gostaram dessa comida, gostaram tanto, que pediram a
receita. Para a versão apimentada da palavra “quente”, não
tiveram dificuldades para a tradução, entretanto, para
expressar a temperatura de 200 ºC na qual os bolinhos eram
fritos, tiveram que realizar uma conversão, encontrando o
valor em Fahrenheit, este valor corresponde a quanto?
12 - O homem utiliza o fogo para moldar os mais diversos
utensílios. Por exemplo, um forno é essencial para o trabalho
do ferreiro na confecção de ferraduras. Para isso, o ferro é
aquecido até que se torne moldável. Considerando que a
massa de ferro empregada na confecção de uma ferradura é
de 0,45 kg, que a temperatura em que o ferro se torna
moldável é de 520 ºC e que o calor específico do ferro vale
0,11cal/g.ºC, Qual a quantidade de calor, em calorias, a ser
cedida a essa massa de ferro para que possa ser trabalhada
pelo ferreiro. Dado a temperatura inicial da ferradura é de 20
ºC.
13 - Calcule a quantidade mínima de calor que devemos
fornecer a uma massa de 1,2 kg de água líquida a 17°C para
que ela se transforme em vapor. Dado: Lv= 539 cal/g. e calor
específico da agua 1 cal/g.°C
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d) Irradiação.
14 - Um bloco de alumínio com massa de 10g a 50°C é
e) Dilatação.
inserido em um calorímetro contendo 200g de agua a 30°C.
Sendo a capacidade térmica do calorímetro igual a 60 cal/°C,
calor específico do alumínio=0,217 cal/g. °C e calor
especifico da agua= 1,0 cal/g.°C Determine a temperatura
final de equilíbrio térmico.
15 -Selecione a alternativa que supre as omissões das
afirmações seguintes:
I - O calor do Sol chega até nós por ______.
II - Uma moeda bem polida fica _______ quente do que uma
moeda revestida de tinta preta, quando ambas são expostas ao
sol.
III - Numa barra metálica aquecida numa extremidade, a
propagação do calor se dá para a outra extremidade por
_________.
a) radiação - menos - convecção.
b) convecção - mais - radiação.
c) radiação - menos - condução.
d) convecção - mais - condução.
e) condução - mais - radiação.
16 - Julgue as afirmações a seguir:
I – A transferência de calor de um corpo para outro ocorre em
virtude da diferença de temperatura entre eles;
II – A convecção térmica é um processo de propagação de
calor que ocorre apenas nos sólidos;
III – O processo de propagação de calor por irradiação não
precisa de um meio material para ocorrer.
Estão corretas:
a) Apenas I
b) Apenas I e II
c) I, II e III
d) Apenas II e III
e) Apenas III
17 - Uma barra de cobre cuja massa é 75 g é aquecida em um
forno de laboratório até uma temperatura de 312 º C. A barra
é então colocada em um recipiente de vidro contendo uma
massa de água de 220 g. A capacidade térmica do recipiente
de vidro é de 45 cal /º C. A temperatura inicial da água e do
recipiente de vidro é de 12 º C. Supondo que o sistema todo é
isolado e que a agua não é vaporizada. Dado o calor
específico da agua igual 1 cal/g.C° e calor especifico do cobre
igual a 0,0923 cal/g.C°, determine a temperatura final do
sistema quando o equilíbrio térmico é atingido.
18 - Em uma geladeira com congelador interno é
recomendado que as frutas e verduras sejam colocadas na
gaveta na parte inferior da geladeira. O resfriamento desta
região da geladeira, mesmo estando distante do congelador, é
possível devido a um processo de transmissão de calor
chamado de:
a) Condução.
b) Convecção.
c) Radiação.
19 - Uma amostra de gelo de massa igual a 720g e a
temperatura de – 10°C é aquecido até passar ao estado de
líquido a 15°C. a) Determine a quantidade de calor durante
esse processo. b) Se fornecermos ao gelo uma energia total de
50,157 kcal (na forma de calor) quais serão o estado final e a
temperatura da amostra? c) Qual a massa do gelo se se funde
a partir da energia disponível da questão anterior?
20 - Em um dia quente em Las Vegas um caminhão-tanque
foi carregado com 37000L de óleo diesel. Ele encontrou
tempo frio ao chegar a Payson, Utah, onde a temperatura
estava 23,0 K abaixo da temperatura de Las Vegas e onde ele
entregou a carga. Quantos litros foram descarregados? O
coeficiente de dilatação volumétrica do óleo diesel é
, e o coeficiente de dilatação linear do aço de
que é feito o tanque do caminhão é
.
21 - Suponha que 1kg de água a 100°C seja convertido em
vapor a 100°C à pressão atmosférica padrão (1,00 atm =
1,01.105 Pa). O volume da água varia de um valor inicial de
1,00.10-3m3 para 1,671 m3 como vapor. a) Qual é o valor do
trabalho realizado pelo sistema durante esse 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?
22 - O gráfico abaixo ilustra uma transformação de gás ideal,
no qual recebe do meio exterior uma quantidade de calor
1800000 J. Determine a variação da energia interna do gás.
23 - Uma esfera com 0,500 m de raio, cuja emissividade é
0,850 está a 27,0ºC em um local aonde a temperatura
ambiente é 77ºC. Com que taxa a esfera (a) emite e (b)
absorve radiação térmica? e (c) qual a taxa liquida de troca de
energia da esfera?
24 - O teto de uma casa numa cidade de clima frio deve ter
uma resistência térmica de 30 m2.K/W. Para obter esta
resistência, que espessura deve ter um revestimento para o
teto feito de espuma de (a) poliuretano e (b) madeira de
pinho? Dados:
K do poliuretano= 0,024 W/m.k e K da madeira de pinho=
0,11 W/m.k.