Termodinamica

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE PELOTAS – UNIDADE DESCENTRALIZADA SAPUCAIA DO SUL

Disciplina: Termodinâmica
Professor: Arlan Pacheco Figueiredo
1° Lista de Exercícios
Semestre/ano: 02/2008

TEMPERATURA

1 - Converta as seguintes temperaturas de oC para oF:

a) 21oC b) -17,78oC c) -50oC d) 300oC e) 273,15oC
Converta cada temperatura acima para oR2 - Converta as seguintes temperaturas de oF para oC:
a) 212oF b) 68oF c) 32 oF d) 0 oF e) – 459,67 oF

3 – A que temperaturas os seguintes pares de escalas possuem a mesma leitura?
• Fahreneit e Celsius;
• Fahrenheit e Kelvin;
• Celsius e Kelvin

PRESSÃO

4 - O manômetro de tubo aberto é utilizado para medir a pressão manométrica ou pressão à vácuo. Otopo do tubo em “U” está aberto para a atmosfera à pressão patm. A outra extremidade do tubo está sujeita à pressão “p” que se pretende determinar. A diferença p- patm é a pressão manométrica (ou a vácuo) igual a ρgh, onde:
ρ = densidade do líquido no tubo
g = aceleração da gravidade
h = Altura da coluna do líquido

[pic]

Supondo que o líquido utilizado nesse caso sejamercúrio e que a altura da coluna seja 810 mmHg, determine:
a) O valor da pressão manométrica? Dados: ρHg = 13,59 g/cm3 e g = 9,81 m/s2.
b) Se a pressão atmosférica no local mede 0,98 bar qual a pressão absoluta dentro da câmara ?

5 - O barômetro de tubo em “U” fechado é utilizado para medir a pressão atmosférica conforme o esquema da figura abaixo. Nesse caso a pressão atmosférica édada por:
patm = ρgh

[pic]

Qual o valor da pressão atmosférica, em bar, se a coluna medir 76 cm?
Quanto é esse valor em Pa?

6 - Um medidor de vácuo indica que a pressão de ar em uma câmara fechada é 0,2 bar (vácuo). A pressão atmosférica nas vizinhanças é equivalente a uma coluna de 750 mm de Hg. A densidade do Hg é de 13,59 g/cm3 e a aceleração da gravidade 9,81m/s2. Determine a pressão absoluta da câmara no interior da câmara em bar.

FORÇA E MASSA

7 – Um objeto possui uma massa de 20 kg. Determine seu peso, em N, em um local onde a aceleração da gravidade é 9,78 m/s2.

8 – Um objeto cuja massa é 10 kg pesa 95 N. Detemine:
a) a aceleração local da gravidade em m/s2
b) a massa em kg, o peso, em N, do objeto em um local onde a g = 9,81m/s2

9 – Um objeto cuja massa é de 3 kg é submetido a uma força que o impulsiona para cima. A única outra força agindo no objeto é a força da gravidade. A aceleração líquida do objeto é para cima com uma magnitude de 7 m/s2. A aceleração da gravidade é de 9,81 m/s2. Determine a magnitude da força que impulsiona o corpo para cima, em N.

10 – Se a variação da aceleração da gravidade,em m/s2, com a altura em z, em metros, acima do nível do mar for dada por g = 9,81 – (3,3 x 10-6)z, determine a variação percentual em peso de um avião de carreira descendo de uma altitude de cruzeiro de 10 km para uma pista no nível do mar.

Volume

11 – Um balão esférico possui um diâmetro de 10 ft. O volume específico médio do ar em seu interior é de 15 ft3/lb. Determine o peso doar, em lbf, em uma posição onde g = 31,0 ft/s2.

12 - Qual é a massa de ar contida num local de 5 m x 3 m x 3m a 20ºC e 1 atm?
A composição media do ar atmosférico, em volume, é:
78,10% de N2 + 20,98% de O2 + 0,94% de Ar
Dados: Massa molar do N = 28,01 g/mol
Massa molar do O = 32,00 g/mol
Massa molar do Ar = 39,95 g/mol

Calor

13 - Quanta água permanecelíquida após 50,2 KJ de calor serem extraídas de 260 g de água, inicialmente no ponto de congelamento? Dados: calor de fusão da água = 333 kJ/kg.

14) Dois cubos de gelo de 50g são colocados num vidro contendo 200 g de água. Se a água estava inicialmente à temperatura de 25oC e se o gelo veio diretamente do freezer a -15°C, a) qual será a temperatura final do sistema quando a água e o gelo...
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