TERMO 2011-2 - Lista Exercicios 1(1)
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA 1ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE TERMODINÂMICA 1) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag – 7a ed.) Dados: água = 997 kg/m 3 gasolina = 750 kg/m 3 g = 9,80665 m/s 2 . 2) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag – 7a ed.) 3) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag – 7a ed.) 4) (COMPERVE) Um mergulhador que faz manutenção numa plataforma de exploração de petróleo está a uma profundidade de 15 m, quando uma pequena bolha de ar, de volume Vi, é liberada e sobe até a superfície, onde a pressão é a pressão atmosférica (1,0 atm). Para efeito desse problema, considere que: a temperatura dentro da bolha permanece constante enquanto esta existir; a pressão aumenta cerca de 1,0 atm a cada 10 m de profundidade; o ar da bolha é um gás ideal e obedece à relação P.V / T = constante, onde P, V e T são, respectivamente, a pressão, o volume e a temperatura do ar dentro da bolha. Nessa situação, o volume da bolha, quando ela estiver prestes a chegar à superfície, será aproximadamente: ( ) 7,5 Vi ( ) 6,5 Vi ( ) 5,5 Vi ( ) 4,5 Vi ( ) 3,75 Vi ( ) 3,5 Vi ( ) 2,5 Vi ( ) 1,5 Vi ( ) 0,5 Vi ( ) 0,25 Vi 5) (Com base em Young & Freedman, Física II, 10ª ed., 2003, p.114). No projeto de um componente para um circuito eletrônico, utilizam-se 23 mg de silício (c Si = 705 J/kg.K). A corrente elétrica a qual o circuito será submetido resultará na transferência de energia ao componente a uma taxa de 7,4 mW. Considerando-se que nenhuma energia é liberada pelo componente, determinar sua taxa de aumento de temperatura. 6) (Com base em Young & Freedman, Física II, 10ª ed., 2003, p.120). São despejados 300 g de café (c café = 4190 J/kg.K) a 70°C em um copo de alumínio (c Al = 910 J/kg.K) com massa de 12 g a 20°C. Considerando-se que toda energia liberada pelo café é absorvida pelo copo, determinar a temperatura do conjunto quando for atingido o equilíbrio térmico.
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Lista de exercicos termodinamica
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTECENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECNICA
1 LISTA DE EXERCCIOS DE TERMODINMICA1) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag 7a ed.) Dados: (gua = 997 kg/m3(gasolina = 750 kg/m3 g = 9,80665 m/s2.
2) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag 7a ed.)
3) (Van Wylen, Borgnakke, Sonntag 7a ed.)
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4) (COMPERVE) Um mergulhador que faz manuteno numa plataforma de explorao de petrleo est a uma profundidade de 15 m, quando uma pequena bolha de ar, de volume Vi, liberada e sobe at a superfcie, onde a presso a presso atmosfrica (1,0 atm). Para efeito desse problema, considere que: a temperatura dentro da bolha permanece constante enquanto esta existir; a presso aumenta cerca de 1,0 atm a cada 10 m de profundidade; o ar da bolha um gs ideal e obedece relao P.V / T = constante, onde P, V e T so, respectivamente, a presso, o volume e a temperatura do ar dentro da bolha. Nessa situao, o volume da bolha, quando ela estiver prestes a chegar superfcie, ser aproximadamente:
( ) 7,5 Vi ( ) 6,5 Vi ( ) 5,5 Vi ( ) 4,5 Vi ( ) 3,75 Vi ( ) 3,5 Vi ( ) 2,5 Vi ( ) 1,5 Vi ( ) 0,5 Vi ( ) 0,25 Vi
5) (Com base em Young & Freedman, Fsica II, 10 ed., 2003, p.114). No projeto de um componente para um circuito eletrnico, utilizam-se 23 mg de silcio (cSi = 705 J/kg.K). A corrente eltrica a qual o circuito ser submetido resultar na transferncia de energia ao componente a uma taxa de 7,4 mW. Considerando-se que nenhuma energia liberada pelo componente, determinar sua taxa de aumento de temperatura.
6) (Com base em Young & Freedman, Fsica II, 10 ed., 2003, p.120). So despejados 300 g de caf (ccaf = 4190 J/kg.K) a 70C em um copo de alumnio (cAl = 910 J/kg.K) com massa de 12 g a 20C. Considerando-se que toda energia liberada pelo caf absorvida pelo copo, determinar a temperatura do conjunto quando for atingido o equilbrio trmico.
7) Considerar um gs ideal que passa por processos a-b-c, representados no grfico P x V, ao lado. O trabalho realizado pelo gs entre os processos a ( b e b ( c valem, respectivamente:( ) 500J e 500J( ) 750J e 250J
( ) 250J e 750J( ) 750J e 500J
( ) 500J e 750J( ) 250J e 1000J
8) Um gs ideal ocupa inicialmente um volume de 1,5 L a 101,35 kPa. Ao passar por um processo isobrico de expanso reversvel, seu volume duplica. Obter o trabalho realizado pelo gs.9) Um gs ideal sofre uma expanso reversvel, tendo sua presso e seu volume variado conforme tabela. Obter o trabalho realizado pelo gs no processo.kPam3
8000,0125
4000,025
2000,05
1000,1
10) Descanse.
