P3 B-2021-2

Prova (3VA) Física Geral 2 Prof. Reza Dousti 1. (2,0 pontos) Um recipiente rígido (volume constante) e isolado termicamente contém 1,0 kg de nitrogênio na forma de gás (gás ideal) a pressão de 1 atm e a temperatura de 70 °C. Um agitador mecânico realiza 10 kJ de trabalho sobre o gás. O calor específico do nitrogênio a volume constante é c_v = 0,74 kJ/kg K. (a) Calcule a temperatura final do gás. (b) Calcule a variação de entropia do sistema neste processo. 2. (3,0 pontos) Uma máquina térmica recebeu os seguintes calores em seus dez ciclos: 1200, 1100, 1150, 1200, 1240, 1160, 1170, 1200 e 1100 J, onde fez um trabalho igual 400, 450, 460, 420, 400, 380, 440, 400, 440 e 420 J, respectivamente em cada ciclo. Cada ciclo dessa máquina teve uma duração de aproximadamente 30±1,0 segundos. (a) Calcule o valor médio do trabalho realizado e o desvio padrão dessa cálculo para os primeiros 6 ciclos. (b) Calcule a eficiência média da máquina para os primeiros 6 ciclos. (c) Calcule a eficiência média da máquina após dez ciclos. (d) Calcule a potência média dessa máquina após dez ciclos. 3. (3,0 pontos) A equação representando uma onda progressiva em uma corda esticada é dada por: y(x,t) = (6,500 mm) sen(12,50 rad/m)x - (444,0 rad/s)t]. A corda tem um comprimento de 1,210 m e sua massa é de 2,000 g. Determine: (a) A frequência, (b) O comprimento de onda, (c) A velocidade e (d) O sentido de propagação da onda; e (e) A tensão na corda. 4. (2,0 pontos) Um bloco cuja massa é 1100 g está preso a uma mola cuja constante elástica k é 650 N/m. O bloco é puxado em uma superfície sem atrito por uma distância x = 15 cm a partir de posição de equilíbrio em x=0 e liberado sem velocidade inicial no instante t = 0 s. Determine: (a) A frequência angular, a frequência e o período do movimento. (b) A velocidade máxima do bloco. (c) O módulo da aceleração máxima do bloco. (d) A função x(t) do sistema bloco-mola. 1 de 1