Lista de Exercícios 6 (1a e 2a Leis Combinadas)

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA – UESB 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS – DCET 
DISCIPLINA: Termodinâmica 
PROFESSOR: Jorge Anderson Paiva Ramos 
MATÉRIA: 1ª e 2ª Leis Combinadas 
CURSO: Licenciatura em Física III Unidade 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 6 
 
Observação Importante!!! A data da entrega da lista é 
IMPRETERÍVELMENTE até o dia da Avaliação da III Unidade. 
 
 
1) (a) Ache a diferença cP-cV para o mercúrio a uma temperatura de 0 
oC e uma pressão de 1 atm, 
obtendo os valores de  e  da Fig. 2.17. A densidade do mercúrio é 13,6103 kg m-3 e o peso atômico 
é 200,6. (b) Determine a razão (cP - cV)/3R. 
 
2) A equação de estado de um certo gás é (P + b)v = RT. (a) Ache cP - cV (b) Ache a variação de 
entropia em um processo isotérmico. (c) Mostre que cV é independente de v. 
 
3) A equação da energia de uma substância é dada por 𝑢 = 𝑎𝑇2𝑣, onde a é uma constante. (a) Que 
informação sobre a entropia da substância pode ser deduzida? (b) Quais são as limitações sobre a 
equação de estado da substância? (c) Que outras medidas devem ser feitas para determinar a entropia 
e a equação de estado? 
 
4) Mostre que 𝑇 (
𝜕𝑠
𝜕𝑇
)
ℎ
=
𝑐𝑃
1−𝛽𝑇
 
 
5) Mostre que (
𝜕𝑇
𝜕𝑃
)
ℎ
− (
𝜕𝑇
𝜕𝑃
)
𝑠
= −
𝑣
𝑐𝑃
 
 
6) Mostre que a diferença entre os coeficientes de compressão isotérmica e adiabática é 
𝜅 − 𝜅𝑠 =
𝑇𝛽2𝑣
𝑐𝑃
 
7) (a) Deduza as Eqs. (6-45) e (6-46). (b) Deduza expressões para ℎ(𝑇, 𝑣) e ℎ(𝑃, 𝑣) para um gás 
ideal. 
 
8) Suponha que cP para um gás ideal seja dado 𝑐𝑃 = 𝑎 + 𝑏𝑇, onde a e b são constantes. (a) Qual é a 
expressão de cV para este gás? (b) Use a expressão de cP nas Eqs. (6-41) e (6-42), para obter 
expressões para a entropia e a entalpia específicas de um gás ideal em termos dos valores em algum 
estado de referência. (c) Deduza uma expressão para a energia interna de um gás ideal. 
 
9) Mostre que a entalpia específica de um gás de van der Waals é dada por 𝑐𝑣𝑇 −
2𝑎
𝑣
− 𝑅𝑇𝑣(𝑣 − 𝑏) +
𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒. 
 
10) Calcule  e  para um gás cuja equação de estado é dada por (a) 𝑃(𝑣 − 𝑏) = 𝑅𝑇 e (b) (𝑃 + 𝑏)𝑣 =
𝑅𝑇, onde b é uma constante. Suponha cv e cP constantes. 
 
 
OBS: Todas as questões são do livro-texto TERMODINÂMICA, TEORIA CINÉTICA E 
TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA (3a Edição Sears e Salinger), recorra ao mesmo para 
consultar equações, figuras, tabelas, conferir respostas e tirar possíveis dúvidas.