Termodinamica

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EXERCÍCIOS DE FÍSICA - Professor Fabio Teixeira
TERMODINÂMICA

1. (Ufms 2005) Sem variar sua massa, um gás ideal sofre uma transformação a volume constante. É correto afirmar que
a) a transformação é isotérmica.
b) a transformação é isobárica.
c) o gás não realiza trabalho.
d) sua pressão diminuirá ,se a temperatura do gás aumentar.
e) a variação de temperatura do gás será a mesma emqualquer escala termométrica.

2. (Puccamp 2005) O biodiesel resulta da reação química desencadeada por uma mistura de óleo vegetal com álcool de cana. A utilização do biodiesel etílico como combustível no país permitiria uma redução sensível nas emissões de gases poluentes no ar, bem como uma ampliação da matriz energética brasileira.
O combustível testado foi desenvolvido a partir datransformação química do óleo de soja. É também chamado de B-30 porque é constituído de uma proporção de 30% de biodiesel e 70% de diesel metropolitano. O primeiro diagnóstico divulgado considerou performances dos veículos quanto ao desempenho, durabilidade e consumo.
Um carro-teste consome 4,0 kg de biodiesel para realizar trabalho mecânico. Se a queima de 1 g de biodiesel libera 5,0 × 10¤ cal e o rendimentodo motor é de 15%, o trabalho mecânico realizado, em joules, vale, aproximadamente,
Dado: 1 cal = 4,2 joules
a) 7,2 × 10¦ b) 1,0 × 10§ c) 3,0 × 10§
d) 9,0 × 10§ e) 1,3 × 10¨

3. (Fuvest 2003) Um recipiente cilíndrico contém 1,5L (litro) de água à temperatura de 40°C. Uma tampa, colocada sobre a superfície da água, veda o líquido e pode se deslocar verticalmente sem atrito. Um aquecedorelétrico E, de 1800W, fornece calor à água. O sistema está isolado termicamente de forma que o calor fornecido à água não se transfere ao recipiente. Devido ao peso da tampa e à pressão atmosférica externa, a pressão sobre a superfície da água permanece com o valor P³=1,00×10¦Pa. Ligando-se o aquecedor, a água esquenta até atingir, depois de um intervalo de tempo tÛ, a temperatura de ebulição (100°C). Aseguir a água passa a evaporar, preenchendo a região entre a superfície da água e a tampa, até que, depois de mais um intervalo de tempo t½, o aquecedor é desligado. Neste processo, 0,27mol de água passou ao estado de vapor.

[pic]

NOTE/ADOTE 1Pa = 1 pascal = 1N/m£
Massa de 1mol de água: 18 gramas
Massa específica da água: 1,0kg/L
Calor específico da água: 4.000J/(°C . kg)
Na temperaturade 100°C e à pressão de 1,00×10¦Pa, 1 mol de vapor de água ocupa 30L e o calor de vaporização da água vale 40.000J/mol.
Determine
a) o intervalo de tempo tÛ, em segundos, necessário para levar a água até a ebulição.
b) o intervalo de tempo t½, em segundos, necessário para evaporar 0,27mol de água.
c) o trabalho ?, em joules, realizado pelo vapor de água durante o processo de ebulição.

4.(Unifesp 2002) Costuma-se especificar os motores dos automóveis com valores numéricos, 1.0, 1.6, 1.8 e 2.0, entre outros. Esses números indicam também valores crescentes da potência do motor. Pode-se explicar essa relação direta entre a potência do motor e esses valores numéricos porque eles indicam o volume aproximado, em litros,
a) de cada cilindro do motor e, quanto maior esse volume, maior apotência que o combustível pode fornecer.
b) do consumo de combustível e, quanto maior esse volume, maior a quantidade de calor que o combustível pode fornecer.
c) de cada cilindro do motor e, quanto maior esse volume, maior a temperatura que o combustível pode atingir.
d) do consumo de combustível e, quanto maior esse volume, maior a temperatura que o combustível pode fornecer.
e) de cadacilindro do motor e, quanto maior esse volume, maior o rendimento do motor.

5. (Ufscar 2001) A figura representa um gás ideal contido num cilindro C fechado por um êmbolo E de área S=1,0.10­¥ m£ e massa m=1,0kg. O gás absorve uma determinada quantidade de calor Q e, em conseqüência, o êmbolo sobe 5,0.10­£ m, livremente e sem vazamento. A pressão atmosférica local é 1,0.10¦Pa.

[pic]

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