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Engenharia Mecânica ·
Física 2
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Exercícios de Ondulatória Óptica e Termologia Lista 2 1 Uma tubulação de diâmetro interno variável transporta água No ponto 1 o diâmetro é de 20 cm e a pressão é de 130 kPa No ponto 2 que está 4 m acima do ponto 1 o diâmetro é de 30 cm Se o fluxo é de 0080 m³s qual é a pressão no ponto 2 Resp 93 kPa 2 Um óleo lubrificante de densidade 820 kgm³ flui através de um tubo de venturi cujo diâmetro na garganta é de 4 cm e na entrada é de 8 cm A queda de pressão entre a entrada e a garganta é de 16 cm de mercúrio Calcule o fluxo densidade do mercúrio136 gcm³ Resp 9310³ m³s 3 Por um tubo de Venturi de 20 cm de diâmetro na seção de entrada e de 10 cm na mais estreita circula gás com a linha de densidade d de 820 kgm³ A diferença de pressão entre a seção de entrada e a garganta medida no aparelho é 03 kgfcm² Determine o valor da vazão Resp 68510³ m³s 4 Quanto água escorrem em 30 s através de um tubo capilar de 20 mm de comprimento e de diâmetro interno de 15 mm se a diferença de pressão entre as extremidades do tubo é de 5 cm de mercúrio A viscosidade da água é de 0801 cp e a densidade do mercúrio é de 13600 kgm³ Resp 15610⁴ m³ 5 Sob uma diferença de pressão compare o fluxo vazão de água através de um tubo com o fluxo de óleo SAE nº 10 a viscosidade da água é 0801 cp e a do óleo é 200 cP Resp O fluxo da água é 250 vezes maior que o óleo 6 Transforme a 15C para graus Fahrenheit b 10F para graus Celsius c 37C para Kelvin d 345 K para graus Fahrenheit 7 Um pessoalizador dispõe de um termômetro C de alta precisão calibrado na escala Celsius e um termômetro F defeituoso calibrado na escala Fahrenheit Para o ponto do gelo o termômetro F assinala 30F e quando o termômetro C indica 40C o F indica 106F Determine a indicação do termômetro F correspondente ao ponto de vapor Resp 220F 8 A ponte Humber na Inglaterra cujo comprimento é de 1410 m possui o maior vão sem apoio do mundo Calcule a variação do comprimento da base de apoio do vão quando a temperatura aumentar de 5C até 18C Resp 036 cm 9 Um tanque cuja capacidade é de 1000 litros está cheio de água e é aquecido de 5 C até 75 C empregandose como combustível carvão de poder calorífico 800 kcalkg Supondo que somente se aproveita 50 do calor liberado determine a quantidade de carvão necessária Resp 175 kg 10 Determinar a temperatura de equilíbrio térmico da mistura de 1 kg de gelo a 0 C com 9 kg de água a 50 C Resp 37 C 11 Calcule a Um sistema típico assistindo a uma aula de física com atenção produzir calor a uma taxa de 100 W Qual a quantidade de calor produzida para uma turma de 90 alunos em anfiteatro durante 50 minutos de aula Resp 21710⁷ J b Supondo que todo calor calculado no item a seja transferido para 3200 m² de ar do anfiteatro A densidade do ar é igual a 120 kgm³ e o seu calor específico 1020 Jkg C c024 calg C Sabendo que não ocorre nenhuma perda de calor e o condicionador de ar está desligado qual é o aumento da temperatura do ar do anfiteatro durante os 50 minutos da aula Resp 689 K 12 Enchese um frasco de vidro de volume 200 cm³ com mercúrio a 20 C Que volume de mercúrio transbordará quando a temperatura do conjunto aumenta para 100 C O coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é 12x10⁶ C¹ e do mercúrio 18x10⁶ C¹ Resp 27 cm³ 13 Uma quantidade de calor é fornecida a uma massa de alumínio c021 calg C e sua temperatura aumenta 50 C Suponha que a mesma quantidade de calor seja fornecida a uma massa igual de cobre c0093 calg C De quanto aumentará a temperatura do cobre Resp 1287C 14 Uma barra de aço de 10 cm de comprimento está soldada por sua extremidade a uma barra de cobre de 20 cm de comprimento Cada barra tem uma seção transversal quadrada de 2 cm de lado O lado livre da barra de aço está em contato com vapor a 100 C e o lado livre do cobre com gelo a 0 C Determine a temperatura na junção das duas barras e fluxos de calor quando o sistema estiver em estado estacionário kₐₕ1012 cals¹cm¹C¹ kₕ092 cals¹cm¹C¹ Resp 207C 8 cals 15 Um tubo de madeira de resistência térmica R é coberto com uma camada de isolante com resistência térmica R2 Para 20C podemos escrever a resistência térmica resultante desses dois a R R1 R2 16 Uma janela dupla consiste em duas lâminas de vidro de 3 mm de espessura separadas por uma camada de ar de 12 mm Determine o fluxo de calor através dessa janela se a diferença de temperatura entre os ambientes interno e externo é de 20C Despreze a convecção condutividade térmica do vidro 1 WmC considerando térmico do ar 002 Wm²C Resp 33 Wm² 17 Um sistema para aquecer água usando energia solar aquecedor solar é instalado em uma casa para fornecer 300 l de água quente a 55C consumo médio na família com 4 pessoas após 12 h de radiação solar no coletor Calcule a área de superfície dos painéis necessária supondo que a água seja fornecida a 20 C
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