P3 - Termodinâmica - 2019-2

R = 8,31 J/mol K, Massa especifica da agua 1×103 kg/m3 , Calores específicos, de água (4180), de gelo (2220) J/kg.K Calores de transformação da água (LF = 333 kJ/kg) Condutividade térmica do tijolo é k = 0.74 W/mK. Condutividade térmica de vidro de janela é 0.80 W/mK. Condutividade térmica do ar é 0.026 W/mK. Verificação de Aprendizagem 3 Física Geral 2 / 2019.2 Prof. M. Reza Dousti 1) (1,5 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 70oC. Um agitador mecânico, realiza 10 kJ de trabalho sobre o gás. O calor específico do nitrogênio a volume constante é cv = 0,74 kJ/kg K. a) Calcule a temperatura final do gás. b) Calcule a variação de entropia do sistema neste processo. 2) (2,5 pontos) Uma corda de violão com densidade linear de 2,0 g/m está esticada entre suportes separados por 66 cm. Observa-se que a corda forma uma onda estacionária com três antinodos quando é tocada e emite uma frequência de 420 Hz. Quais são: a) A massa da corda? b) O comprimento de onda? c) A frequência do quinto harmônico da corda? d) a tensão na mesma? e) Velocidade da onda nesta corda? 3) (2,5 pontos) A equação representando uma onda progressiva em uma corda esticada é dada por: y(x,t) = (8,50mm) cos[(10,47 rad/m)x + (628 rad/s)t]. A corda tem um comprimento de 1,20 m e sua massa é 2,00 g. Determine: a) a frequência, b) o comprimento de onda, c) a velocidade e d) o sentido de propagação da onda; e) a tensão na corda. 4) (1,0 ponto) Numa cidade nos Estados Unidos, a temperatura atingiu –20 oC no inverno. A temperatura interna é de 23 oC e está estabilizada pelo um aquecedor residencial. Calcule a taxa de perde do calor para uma parede de tijolo com dimensões de 6 m × 4 m, cuja espessura é 15 cm. 5) (2,5 pontos) Colocamos 300 g da água de 25oC em um copo de isopor e adicionamos 2 pedrinhas de gelo, cada uma com massa de 20 g e a temperatura de -4oC. (1,5) Supondo que não ocorre troca de calor com o ar ambiente, qual é a temperatura final da água? (1,0) Qual é a variação de entropia do sistema de gelo e água após atingir a equilíbrio térmico?