Seminarios e outros Exercicios da Fisica molecular e termodinamica

Páginas: 83 (20720 palavras) Publicado: 19 de julho de 2015
1

Exercícios sobre, gás ideal e
Calorimetria.

2

Questões

1.

Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em contacto e em equilíbrio
térmico, e ambos isolados de meio ambiente, pode se dizer que:
a) O corpo maior é o mais quente;
b) O corpo menor é o mais quente;
c) O corpo maior cede o calor para o corpo menor;
d) Não há troca de calor entre os corpos;
e) O corpo menor cede o calor parao corpo maior;
Solução

Não há troca de calor entre os corpos; porque já disseram que já estão em equilíbrio térmico,
e o tamanho entre eles não importa.
2. No frio, ao tocarmos num objecto metálico, temos a sensação de que há temperatura
mais baixa do que um objecto de madeira, embora ambos se encontram á mesma
temperatura. Explique este fenómeno.
Solução
É porque os metais conduzemeficientemente o calor do que a madeira
3. O que está errado com a afirmação “dados dois corpos aquele que tiver maior
temperatura contem mais calor.
Solução
A afirmação esta errada porque, sabe-se muito bem que o calor não reside nos corpos mais
ela é a energia em trânsito devido a diferença de temperaturas entre os corpos, cedendo a
temperatura aquele que tiver maior temperatura, para aquele que tem menortemperatura
para poderem se equilibrarem.
4. Exemplifique um processo onde nenhum calor é transferido para o sistema ou
retirado, mas cuja a temperatura varie.
Solução
Garrafa Térmica é um dos exemplos, o processo é adiabático

Exercícios sobre, gás ideal e
Calorimetria.

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Questões

5. Porque devemos fornecer a energia calorífica para derreter o gelo, se a temperatura
não varie durante oprocesso?
Solução
É para vencer as forças da interacção mutua entre as moléculas
6. O que é mais provável de causar queimaduras, água líquida a 100oC ou igual massa
de vapor da água a 100oC?
Solução
O que é mais provável causar queimaduras é massa de vapor á 100oC.
7. O betão tem maior calor específico do que os solos. Use este facto para explicar a
razão porque de noite a cidade tem uma temperaturamedia do que as zonas rurais
circunvizinhas. Você esperaria brisas a soprar da cidade para a zona rural ou no
sentido inverso.
Solução

8. Um cubo de gelo está embrulhado numa manta de algodão. Este cubo de gelo
permanecera em gelo por pequeno intervalo de tempo, o mesmo intervalo de tempo
ou maior intervalo de tempo do que um idêntico cubo de gelo exposto ao ar a
temperatura dum compartimento?Justifique.
Solução
Este embrulhado numa manta de algodão permanecerá em maior intervalo de tempo
porque contem um isolante térmico.
9. O gás ideal é um gás que não atinge o ponto de liquefacção. Justifique a afirmação .
Solução
O gás ideal não atinge o ponto de liquefacção porque a força de interacção entre as
moléculas é igual a zero ou seja é nula.

Exercícios sobre, gás ideal e
Dilatação térmicaCalorimetria.

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Problemas

1. Resolução de exercícios e problemas (seminário 1)
FMT

José Alfredo Sitoe

1.1.Um anel de cobre (𝛼 = 20.10-6 oC-1) tem raio interno igual a 5𝑐𝑚 a 20oC. determina até
qual temperatura devemos aquecê-lo, de modo que esse anel possa ser introduzido num
cilindro com base de área igual a 79,285𝑐𝑚2. (270oC).
Solução:
O anel precisa de ser aquecido para poder ser introduzidono cilindro, para tal primeiro
temos que conhecer a sua área que será denominada de área inicial.
Dados
𝛼 = 20.10-6 oC-1

∆𝑆 = 𝑆 o𝛽∆𝑡

to= 20 C

𝑆 − 𝑆o = 𝑆o𝛽∆𝑡

𝑟 = 5𝑐𝑚

𝑆 − 𝜋𝑟2 = 𝜋𝑟2 𝛽∆𝑡

o

A=S = 79,285 𝑐𝑚2
∆𝑡−?
𝜋 = 3,14
𝑡−?

79,285 𝑐𝑚2

Fórmula
5 cm

S  r 2
S  r 2
t 
 t  2
r 2 
r  2  
79,285  3,14  5 2
t 
 250 0 C
2
 6 0 1
3,14  5  2  20  10 C
se t  t  t o  250C t  20 C
t  270 0 C
Nota 𝛽 = 2𝛼

Resposta:
A temperatura a qual devemos aquecê-lo, de modo que esse anel possa ser introduzido
dentro de cilindro é de 270 oC. Nota usou se t minúsculo porque esta a se tratar de
temperatura em graus célsius.

Exercícios sobre, gás ideal e
Dilatação térmica Calorimetria.

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Problemas

1.2.Uma barra rectilínea é formada por uma parte de latão soldada em outra...
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