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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA UNIDADE DE ENSINO DESCENTRALIZADA DE NOVA IGUAÇU FACULDADE DE ENGENHARIA INDUSTRIAL CURSO AUTOMAÇÃO PRODUÇÃO DISCIPLINA FÍSICA II PROFESSOR MARCELO OLIVEIRA P3 DATA 21062023 Alunoa Ryan Aleutra do O Macil 85 20p O gás propano C3H8 se comporta como um gás ideal poliatômico Dez mols de gás propano sofre um aumento de 20 K na sua temperatura a uma pressão constante de 125 atm Determine a quantidade de calor recebida pelo gás e a sua variação de energia interna 20p Dois mols de monóxido de carbono CO estão a uma pressão inicial de 12 atm e um volume de 0030 m³ O gás é então comprimido isotermicamente a um terço do seu volume inicial Suponha o gás como ideal Qual o trabalho realizado sobre o gás nesta transformação 20p Um volume de 26 L de gás hélio submetido a uma pressão de 13 atm e a uma temperatura de 410 C é aquecido até que o volume e a temperatura fiquem iguais ao dobro dos valores iniciais a Qual a pressão final b Quantos gramas de hélio existem nesta transformação Massa molar do hélio 40 gmol 4 Em temperaturas muito baixas o calor específico molar do sal em rocha varia com a temperatura de acordo com a Lei de Debye C k T³ θ³ onde k 1940 JmolK e θ 281 K a10p Qual a energia necessária para elevar a temperatura de 250 mol de sal de rocha de 200K para 400K b10p Qual é o variação de entropia do sal de rocha nesta transformação 20p Uma usina termelétrica alimentada por uma reação nuclear produz uma potência mecânica de 330 MW Sua taxa de absorção de calor do reator nuclear é igual a 1300 MW Qual é a eficiência desta máquina térmica Se a fonte quente tem temperatura de 287 C e a fonte fria 27C verifique se é possível construir está máquina térmica Boa Prova GABARITO P3 FÍSICA II 20231 1 POLIATÔMICO f 6 CV 3R CP R CV CP 4R Q m CP ΔT Q 104 83120 Q 6648J ΔU Q W W p ΔV m R ΔT ΔU m CP ΔT m R ΔT ΔU m CV ΔT ΔU 103 831 20 ΔU 4986J 2 VF Vi 3 pi Vi pF VF W Vi VF p dV W Vi VF mRT dVV W m RT ln VF Vi i pi Vi m RT W pi Vi ln 13 W 12 x 105 x 003 ln 13 W 3955J 3 Vi 26L VF 52L VF 2 Vi Ti 41C 314K TF 628K TF 2 Ti a pi Vi Ti pF VF TF pi Vi Ti pF 2 Vi 2 Ti pF pi 13 atm b pi Vi m R Ti m pi Vi R Ti m m MHe m pi Vi R Ti MHe pi 13 x 105 Pa Vi 26 x 103 m3 m 13 x 105 26 x 103 831 314 x 40 m 052 g 4 a Q m c Δ T Q m c dT 1Tf Q m K θ3 T3 dT 2040 Q m K θ3 T4 4 2040 Q 25 1940 2813 1 4 404 204 Q 131 J b Δ S dQ T Δ S m K θ3 T3 dT T T1Tf Δ S m K θ3 T3 3 2040 Δ S 25 1940 2813 3 403 203 Δ S 41 JK 5 a η W Qq x 100 η Pm x ΔT x 100 Pq x ΔTk η 330 x 100 1300 η 254 b η CARNOT 1 Tf Tq η CARNOT 1 27 273 287 273 η CARNOT 46 COMO η CARNOT η ESTÁ MÁQUINA É POSSÍVEL
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA UNIDADE DE ENSINO DESCENTRALIZADA DE NOVA IGUAÇU FACULDADE DE ENGENHARIA INDUSTRIAL CURSO AUTOMAÇÃO PRODUÇÃO DISCIPLINA FÍSICA II PROFESSOR MARCELO OLIVEIRA P3 DATA 21062023 Alunoa Ryan Aleutra do O Macil 85 20p O gás propano C3H8 se comporta como um gás ideal poliatômico Dez mols de gás propano sofre um aumento de 20 K na sua temperatura a uma pressão constante de 125 atm Determine a quantidade de calor recebida pelo gás e a sua variação de energia interna 20p Dois mols de monóxido de carbono CO estão a uma pressão inicial de 12 atm e um volume de 0030 m³ O gás é então comprimido isotermicamente a um terço do seu volume inicial Suponha o gás como ideal Qual o trabalho realizado sobre o gás nesta transformação 20p Um volume de 26 L de gás hélio submetido a uma pressão de 13 atm e a uma temperatura de 410 C é aquecido até que o volume e a temperatura fiquem iguais ao dobro dos valores iniciais a Qual a pressão final b Quantos gramas de hélio existem nesta transformação Massa molar do hélio 40 gmol 4 Em temperaturas muito baixas o calor específico molar do sal em rocha varia com a temperatura de acordo com a Lei de Debye C k T³ θ³ onde k 1940 JmolK e θ 281 K a10p Qual a energia necessária para elevar a temperatura de 250 mol de sal de rocha de 200K para 400K b10p Qual é o variação de entropia do sal de rocha nesta transformação 20p Uma usina termelétrica alimentada por uma reação nuclear produz uma potência mecânica de 330 MW Sua taxa de absorção de calor do reator nuclear é igual a 1300 MW Qual é a eficiência desta máquina térmica Se a fonte quente tem temperatura de 287 C e a fonte fria 27C verifique se é possível construir está máquina térmica Boa Prova GABARITO P3 FÍSICA II 20231 1 POLIATÔMICO f 6 CV 3R CP R CV CP 4R Q m CP ΔT Q 104 83120 Q 6648J ΔU Q W W p ΔV m R ΔT ΔU m CP ΔT m R ΔT ΔU m CV ΔT ΔU 103 831 20 ΔU 4986J 2 VF Vi 3 pi Vi pF VF W Vi VF p dV W Vi VF mRT dVV W m RT ln VF Vi i pi Vi m RT W pi Vi ln 13 W 12 x 105 x 003 ln 13 W 3955J 3 Vi 26L VF 52L VF 2 Vi Ti 41C 314K TF 628K TF 2 Ti a pi Vi Ti pF VF TF pi Vi Ti pF 2 Vi 2 Ti pF pi 13 atm b pi Vi m R Ti m pi Vi R Ti m m MHe m pi Vi R Ti MHe pi 13 x 105 Pa Vi 26 x 103 m3 m 13 x 105 26 x 103 831 314 x 40 m 052 g 4 a Q m c Δ T Q m c dT 1Tf Q m K θ3 T3 dT 2040 Q m K θ3 T4 4 2040 Q 25 1940 2813 1 4 404 204 Q 131 J b Δ S dQ T Δ S m K θ3 T3 dT T T1Tf Δ S m K θ3 T3 3 2040 Δ S 25 1940 2813 3 403 203 Δ S 41 JK 5 a η W Qq x 100 η Pm x ΔT x 100 Pq x ΔTk η 330 x 100 1300 η 254 b η CARNOT 1 Tf Tq η CARNOT 1 27 273 287 273 η CARNOT 46 COMO η CARNOT η ESTÁ MÁQUINA É POSSÍVEL