Lista de Exercícios: Termodinâmica Aplicada

Lista 06 Termodinâmica Aplicada Prof Dra Priscila FreitasLemes 1 CEFETMINAS2023 Um estudante de engenharia encontra no laboratório um tubo de vidro uniforme fino e comprido preenchido por um fluido desconhecido Ao segurar o tubo em suas mãos o estudante percebe que o fluido se expande ou se contrai linearmente a depender da temperatura à qual o tubo é exposto Intrigado pelas marcações no tubo sem nenhuma unidade esse estudante mergulha o tubo em um recipiente de gelo fundente e depois de um tempo lê o valor 125 Na sequência o tubo é mergulhado em água fervente e a marcação muda para 275 Se o estudante colocar esse tubo em suas axilas 37 C qual deverá ser aproximadamente a leitura na unidade do tubo depois de um certo tempo Considere as medidas em nível do mar a 70 e 37 b 23 d 55 c 148 2 CEFETMINAS2023 Um professor pediu a um técnico de laboratório que realizasse um experimento de aquecimento de 3600L de água O técnico aqueceu a água mas o professor reclamou que a temperatura estava 9 F acima de sua tolerância Para resolver o problema o técnico usou as informações contidas na parede do laboratório que mostravam a escala termométrica a seguir Considerandose a densidade da água igual a 1 kgL e o calor específico igual a 1 calgC quanto calor em kcal deve ser retirado da água para atender ao professor a 147600 b 129600 c 39600 d 32400 e 18000 3 IDECAN PEFOCE Perito Criminal 2021 A ponte entre o Rio de Janeiro e Niterói foi inaugurada em 1974 Sua extensão total é de 1329 km sendo 883 km sobre a baía de Guanabara e em sua parte mais alta no vão central atinge 72 metros O vão central é construído em aço e é constituído por sete seções que foram içadas ao topo dos pilares com o uso de macacos hidráulicos Considerando que a maior das sete seções fabricadas em aço tem comprimento de 300 m e supondo que ao longo de um determinado período essa seção está sujeita a temperaturas que vão desde 12C no período mais frio até 42C à tarde com a incidência direta de raios solares qual é a variação total no comprimento dessa seção devida à variação térmica entre esses valores de temperatura Usar coeficiente de dilatação térmica linear do aço igual a 12 x 105 K1 a 108 cm b 120 cm c 360 cm d 108 mm e 75 mm 4 IDECAN PEFOCE Perito Criminal 2021 Devido à pandemia de covid19 a Olimpíada que deveria ocorrer no ano de 2020 no Japão foi adiada para o ano de 2021 Uma das provas olímpicas é a de tiro ao alvo praticado com carabina de ar Numa prova esportiva de tiro ao alvo o projétil de uma carabina possui massa de 14g e viaja a 300ms no instante em que toca uma parede na qual está o alvo ficando encrustada na parede Considerando que a energia cinética do projétil foi totalmente convertida em energia térmica e sabendo que o calor específico do material do qual o projétil é feito é 0093 calgC a aceleração da gravidade no local vale 10 ms² e que 1 cal 42 J poderemos determinar a elevação da temperatura do projétil como sendo de a 484ºC e 930ºC b 115ºC d 107ºC c 214ºC 5 IFSP IFSP Técnico de Laboratório 2019 O calor específico do alumínio e do ferro são 022 calgºC e 011 calgºC respectivamente Se uma amostra de 10 g de alumínio e uma amostra de 10 g de ferro receberem 110 calorias de uma fonte térmica qual será a variação de temperatura sofrida pelos metais Assinale a resposta que contém a variação de temperatura do alumínio e do ferro respectivamente a 50ºC e 100ºC b 40ºC e 80ºC c 30ºC e 60ºC d 20ºC e 40ºC 6 Petrobrás Prova18 2014 Um pesquisador inventou uma escala termométrica X fixando em 0 o X a temperatura de 2000 K e em 100 o X a temperatura de 6000 K Qual é em o X a temperatura de 3500 K a 800 e 583 b 450 d 375 c 250 7 Uma câmara hiperbárica é um compartimento selado de volume constante onde uma pessoa é submetida a pressões maiores do que a atmosférica Considere uma câmara hiperbárica com n1 mols de ar inicialmente a 100 x 105 Pa de pressão a 300 K Uma quantidade de ar foi injetada na câmara que passou a ter n2 mols à pressão de 600 x 105 Pa Lista 06 Termodinâmica Aplicada Prof Dra Priscila FreitasLemes a 330 K Considerando o ar um gás ideal a razão n2n1 vale aproximadamente a 545 e 600 b 660 d 180 c 198 8 IFSUL 2018 Com o intuito de demonstrar que o calor é uma forma de energia o físico inglês James P Joule realizou o experimento mostrado na figura abaixo Fonte Disponível em httpacerforestalesupmes basicasudfisicaasignaturasfísica termo1pjoulehtml Acesso em 12 nov 2017 Deixou cair de uma certa altura uma massa conhecida presa a uma corda de tal maneira que durante a sua queda um sistema de pás fosse acionado entrando em rotação e agitando a água contida em um recipiente termicamente isolado Devido ao atrito das pás com a água a massa caía com velocidade praticamente constante isto é sua energia cinética se mantinha invariável de forma que a energia potencial perdida pela massa era integralmente transformada em energia interna da água provocando elevação da temperatura Um termômetro acoplado ao aparelho permitiu a Joule medir a elevação da temperatura Suponha que Joule tenha realizado seu experimento com uma massa de 6 kg caindo de uma altura de 2m em um local em que g 10 ms² e que ele tenha deixado a massa cair 25 vezes para obter uma sensível elevação na temperatura de 500 g de água considerando apenas o movimento de descida da massa Sendo o calor específico da água igual a 1 calgC e considerandose 1 cal 418J a variação na temperatura medida por Joule foi de aproximadamente a 1ºC b 12 ºC c 14 ºC d 16 ºC 9 UESPI2018 Durante as férias no litoral do Piauí uma estudante de física percebeu no seu passeio que durante o dia a areia da praia sempre estava bem mais quente em relação à água do mar Durante a noite ela verificou que ocorria o inverso a água do mar ficava mais quente do que a areia Marque a alternativa que explica CORRETAMENTE o motivo da diferença de temperatura entre a areia da praia e a água do mar a O calor latente da água é muito baixo por isso ela não esquenta facilmente b O calor específico da areia é menor que o da água por isso ela sofre variações de temperatura com maior facilidade c O calor específico da água é menor que o da areia por isso que ela fica mais fria durante o dia d Por ser um líquido e apresentar maior proximidade das moléculas a água sempre apresentará maior dificuldade para elevar sua temperatura e Todas as explicações acima estão incorretas 10 Petrobrás Prova 18 2014 Um cilindro com paredes diatérmicas é munido de um êmbolo de massa desprezível que pode movimentarse sem atrito Tal cilindro fica preso ao teto de um laboratório e encerra 400 mol de gás ideal em seu interior Figura 1 A temperatura e a pressão iniciais do gás são respectivamente 300 K e 100 x 105 Nm 2 e a área do êmbolo em contato com o gás é de 200 x 10 3 m2 Em determinado momento uma massa de 500 kg é pendurada ao êmbolo Figura 2 Após um tempo o gás entra em equilíbrio térmico com a vizinhança a 300 K Qual é aproximadamente em m3 o novo volume ocupado pelo gás mostrado na Figura 2 a 075 b 100 c 133 d 150 e 600