Exercícios Resolvidos Termodinâmica - Calor, Gases Ideais e Ciclos Termodinâmicos

1 Um tacho de cobre de 500 g contém 200 g de água e ambos estão a 200 ºC Um cilindro de cobre de 300 g muito quente é jogado na água fazendo a água ferver e transformando 50 g de água em vapor A temperatura final do sistema é de 100 ºC Desprezando a transferência de calor para o ambiente determine a a energia transferida para água na forma de calor b a energia transferida para o tacho e c a temperatura inicial do cilindro de cobre 30 2 Um cilindro contém 1 mol de um gás ideal monoatômico O gás passa pelo ciclo como mostra a figura ao lado A trajetória I é uma expansão isotérmica T1 500K de um volume inicial V1 até um volume final V2 2V1 A trajetória II ocorre a volume constante e a trajetória III é uma compressão adiabática fechando o ciclo Determine a as temperaturas T2 e T3 b A energia transferida na forma de calor nos dois processos Q1 Qll e Qm c A variação da energia interna em cada um dos processos DE1 DE11 e DE111 30 3 Um mol de um gás ideal diatômico inicialmente ocupando um volume inicial V1 102 m³ e temperatura T1 300 K ponto 1 é aquecido a volume constante até duplicar sua temperatura T2 2T1 ponto 2 sendo depois liberado para se expandir isotermicamente até a pressão inicial ponto 3 e finalmente contraído à pressão constante até os valores iniciais de volume pressão e temperatura ponto 1 Para o ciclo determine a a energia líquida sobre o gás na forma de calor b o trabalho líquido realizado no ciclo c a eficiência no ciclo e d a variação da entropia em cada etapa do ciclo 40 OBS Dados R 831 JmolK calor específico da água 4187 Jkg K calor específico do cobre 386 Jkg K calor latente de vaporização da água 2256 kJkg