Exercícios Resolvidos Termodinâmica e Mecânica dos Fluidos - Física

Dai ṁA VA R PA TA 4ρB TB 1 4TA TB de modo que ρ ṁA RTa VA PA 4ρB TA TB 1 4TA TB ρ 5 105 4 105 300 400 1 1200 400 ρ 2 105 Pa 2 Trajetória BA WBA ΔP ΔV 2 Área do Triângulo WBA 30 3 2 45 J Negativo pois o ciclo é percorrido no sentido antihorário Trajetória BC WBC ΔP ΔV 2 WBC 30 3 2 45 J 3 a Temos W Qq 1 Tb Tq Pois ε W Qq 1 Tb Tq Logo se Qq 500 J Tb 260 K e Tq 320 K W 500 1 260 320 W 938 J b Agora W Qq Tb Tq Tb 1000 260 320 260 Logo W 231 J 4 a A porção visível do iceberg é 1 Vf V onde Vf é o volume de fluido deslocado Pela condição de equilíbrio mg ρf g Vf ρV ρf Vf Dai Vf V ρ ρf Logo a porção visível é 1 ρ ρf Se ρf 1024 kg m3 1 917 1024 01 10 visível b Se ρf 1000 kg m3 1 917 1000 0083 83 visível 6 A expressão geral para a onda é y Asinkx ωt a Logo a amplitude é A 2 m a frequência é f ω2π 6002π f 955 Hz O comprimento de onda é λ 2πk 2π20 λ 0314 m e a velocidade é v λf 0314955 v 30 ms b Temos Vmáx ωA 2600 1200 ms 5 a Vamos aplicar a equação de Bernoulli considerando um ponto na superfície do líquido e o ponto C P ρ v2 2 ρgh Pc ρ vc2 2 ρ ghc Mas P Pc Patm v 0 pois a área na superfície é muito maior que a área no ponto C logo Vc 2ghhc 2gd h2 Vc 29804 012 32 ms b Ligando os pontos B e C Temos Pb ρvB²2 ρghB Pc ρvc²2 ρghc Mas Pc Patm vB vc e logo Pb Pc ρghc hB Patm ρgh1 h3 d Pb 110⁵ 10³98025 04 012 Pb 9210⁴ Pa c Queremos que a desigualdade seja satisfeita Patm ρgh1 d h2 0 Logo h1 Patm d h2 ρg 968 m