Engenharia civil

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Resolução de “Curso Básico de Física” de H. Moysés Nussenzveig
Capítulo 08 - Vol. 2
Engenharia Física 09 – Universidade Federal de São Carlos 10/31/2009

*Conseguimos algumas resoluções pela internet, outras foram feitas por nós.

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Capítulo - 8

1 - Verifique se a estimativa de Joule para a variação de temperatura da água entre o sopé e o topo das cataratas de Niágara era correta, calculando a máxima diferença de temperatura possível devida à queda da água. A altura de queda é de 50 m. Associando a variação de energia potencial gravitacional à variação da quantidade de calor, tem-se: m.g.∆h = m.c.∆T ⇒ g.∆h / 1000 (passando a massa para gramas) = c.∆T.(4,186) (transformando calorias em joules) ∆T = (9,8 . 50 )/ (1 . 4,186) ∆T = 0,117 ≈ 0,12 °C 2 – A capacidade térmica molar (a volume constante ) de um sólido a baixas temperaturas, T << TD, onde TD é a temperatura de Debye , é dada por: CV ≈ 464 (T/Td)³ cal/mol.K. Para o NaCl, TD ≈ 281K. a) Calcule a capacidade térmica molar média CV do NaCl entre Ti = 10K e Tf = 20K. b) Calcule a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 kg de NaCl de 10 K para 20 K. 464 /

Para o NaCl: Td=281K; mm=58,5g/mol a) 1 ∆ 464 ` . ` 1 10 464 / ` 281 . `

464 10.281

b)

. .∆

3 - Um bloco de gelo de 1 tonelada, destacado de uma geleira, desliza por um a encosta de 10° de inclinação com velocidade constante de 0,1 m/s. O calor latente de fusão do gelo (quantidade de calor necessária para liquefação por unidade de massa) é de 80 cal/g. Calcule a quantidade de gelo que se derrete por minuto em conseqüência do atrito.

1000 . 7,84.10 . 10 58,5

7,84.10

20 4

10 4

13,40

Fazendo uma análise trigonométrica, temos: 10° .

10°

.∆ .

10°

2

ComSizo.blogspot.com Pelo princípio da conservação da energia: 2 2

Capítulo - 8

2 10°

1000 . 9,81 . 0,1 . 60 . 0,1 334880 2

2

30,5

4 – A constante solar, quantidade de energia solar que chega à Terra por unidade de tempo e área,