Lista de Exercicios Termodinamica Metalurgica Resolvidos Calor Especifico Dilatacao Termica

LISTA DE EXERCÍCIOS TERMODINÂMICA METALÚRGICA 1 Um lingote de alumínio de 10 kg é aquecido a 800 C e colocado em contato com uma massa térmica de 200 kg a 20 C Após algum tempo o lingote e a massa térmica atingem o equilíbrio térmico a 300 C Calcule o calor específico do alumínio Dados Q m cp ΔT Unidades Cp JkgK T K m kg Q J Cp1 Al Cp2 massa térmica 1 JkgK 2 Uma barra de aço de 1 m de comprimento e 2 cm de diâmetro é aquecida de 20 C até 800 C Calcule a variação de comprimento da barra sabendo que o coeficiente de dilatação linear do aço é de 11 106 K1 Dados ΔL L α ΔT ΔL variação de comprimento em m L comprimento inicial da barra em m α coeficiente de dilatação linear em K1 ΔT variação de temperatura em K 3 Uma amostra de aço é aquecida a uma temperatura de 800C e em seguida resfriada lentamente até 400C Durante o resfriamento o coeficiente de expansão térmica do aço é de 12 105 C1 Determine a variação no comprimento da amostra se o seu comprimento inicial é de 1 metro Dados ΔL αLΔT 4 Uma liga de alumínio é aquecida a uma temperatura de 500C e mantida nessa temperatura por 4 horas para homogeneização Em seguida a liga é resfriada rapidamente em água a uma temperatura ambiente de 25C Durante o resfriamento a taxa de resfriamento da liga é de 50Cs Determine a variação de temperatura da liga durante o resfriamento Dados ΔT αLQmCp Q mCpΔT 1º Problema R236b04w Uma haste de 110 m de Aço A 300º em contato com uma massa térmica de 200 kg a 200º O aço é vaponde calor para a massa térmica O aço passado é tpidro a 300º qF Calor para novos bolbos obtidos Q calor Q massa térmica Q calor massa CP ΔT M CP ΔT mt CP ΔT QF Cp 800300 k 200 kg 1 Agt 600 200 k Cp 4 J Hgk Calor específico do aço no aquício 2º Barra do aço com 1 m de comprimento e condições isotérmicas x Barra Exsotérica de 20º até 800º ΔT 800 20 780K Ts T0 lo 1m α 11 10⁶ K¹ coef de dilatação térmica linear Para obter a variação do comprimento da barra aplicase a eq da dilatação ΔL lo α ΔT L L0 e L L tratado compr linear L L0 e usa L Tratado compr linear ΔL 1m x 11 10⁶ K¹ x 780K ΔL 858 10³ m ou 858 mm C Observar a barra var dilatar 858 mm 3º Processo de resfriamento do aço de 800º até 400º ΔT Ts T0 400 800 400º Como é resfriamento vapor ocool uma contrliq do metal lo 1m comprimento linear da barraρ α 12 10⁶ oc¹ β Para obter a variação no comprimento aplicase a eq da dilatação térmica linear ΔL lo α ΔT ΔL 1m 12 10⁶ oc¹ 400 ΔL 48 10³m C Observar a peça vap varrar 48 mm O sinal negativo implica contração do comprimento ΔL 48 10³ m ou 48 mm 401 Uma liga de Al e Reobria de 50 com H2O e ZSC Taxa de Reobriaento 5 de 50 60 O sacn período durante o processo Feio Al é Gahin Pcia H2O a ZSE O meio de Restritamento pode ser Tratado como un Reobrianto térmico a Temperatura Constanr Te por Exemplo H2o corrente Portanto o mínimo vip Ser Reobriado até a temperatura da H2O Ambiente ou Seja ZSC Portanto Teba Tjo 60 x Delta T 175C ou 175k 90 Sono quesiões temos que Cp 41 Q m dt Cp Q m dt m 10kg Agora vamos calcular o Calor Pemandao Q m cp T 10x41 x 175k Q 19 kj