Exercícios de Física: Pressão e Força

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1)Qual é a massa, em quilogramas, de 1 litro de óleo de carro sabendo que sua massa 
específica é de 885 kg/m3? 
*B)0,885 
2)Sabendo que a água tem massa específica de 1 g/cm3, você conseguiria levantar 1 m3 de 
água sem auxílio de alguma máquina? 
*D)não, pois terira que levantar 1000kg 
3)Considere uma piscina com 2 m de profundidade. A diferença de pressão entre a superfície e 
o fundo da piscina é de 
(considere a massa específica da água como 1000 kg/m3 e a aceleração da gravidade como 
9,81 m/s2) 
*B)19,6 KPA 
4)No nível do mar o peso de uma massa de 1 kg, em unidades SI, é de 9,81 N. O peso de uma 
massa de 1 lbm em unidades inglesas é de 
*A)1 LBF 
5)Um tanque plástico de 3 kg que tem um volume de 0,2 m3 é cheio com água no estado 
líquido. Supondo que a massa específica da água seja de 1000 kg/m3, determine o peso do 
sistema combinado. 
*A)1991 N 
6)Determine a massa e o peso do ar contido em uma sala cujas dimensões são de 6 m x 6 m x 
8 m. Suponha que a massa específica do ar seja de 1,16 kg/m3 
(Considere a aceleração da gravidade como 9,81 m/s2) 
*C)334,1 KG; 3277 N 
7)Um medidor a vácuo conectado a um tanque indica 15 kPa em uma localização na qual a 
leitura barométrica é de 750 mmHg. Determine a pressão absoluta no tanque. Considere ?Hg = 
13590 kg/m3. 
*E)85 KPA 
8)O barômetro básico pode ser usado como um dispositivo de medição de altitude nos aviões. 
O controle de terra reporta uma leitura barométrica de 753 mmHg, enquanto a leitura do piloto 
é de 690 mmHg. Estime a altitude do avião a partir do nível do solo se a densidade média do ar 
for de 1,20 kg/m 
*D)714 M 
9)Um pistão de aço de 2,5 kg está submetido à aceleração normal da gravidade, quando uma 
força vertical ascendente de 25 N é aplicada. Determine a aceleração do pistão em m/s2. 
*D)0,193 
10)Um automóvel se desloca a 60 km/h. Suponha que ele seja imobilizado em 5 s por meio de 
uma desaceleração constante. Sabendo que a massa do conjunto automóvel-motorista é de 
2075 kg, determine o módulo da força necessária para imobilizar o conjunto. 
*B)6916 
11)Um automóvel com massa de 1500 kg se desloca a 20 km/h. Sabendo que ele é acelerado 
até 75 km/h, com uma aceleração constante e igual a 4 m/s2, determine o tempo necessário 
para a ocorrência desse movimento. 
*D)3,8 S 
12)Um balde contendo concreto, com massa total igual a 200 kg, é movimentado por um 
guindaste. Admita que a aceleração local da gravidade apresente módulo igual a 9,5 m/s2. 
Sabendo que a aceleração do balde em relação ao chão é de 2 m/s2, determine a força 
realizada pelo guindaste. 
*E)2300 N 
13)Uma central de potência separa CO2 dos gases de exaustão da planta. O CO2 é então 
comprimido para uma condição em que a massa específica é de 110 kg/m3 e é armazenado 
em uma jazida de carvão inexplorável, que contém em seus poros um volume de vazios de 
100000 m3. Determine a massa de CO2 que pode ser armazenada. 
*A)11x10^6 KG 
14)Um tanque apresenta duas partições separadas por uma membrana. A partição A contém 1 
kg de ar e apresenta volume igual a 0,5 m3. O volume da partição B é de 0,75 m3 e esta 
contém ar com massa específica igual a 0,8 kg/m3. A membrana é rompida e o ar atinge um 
estado uniforme. Determine a massa específica do ar no estado final do processo. 
*B)1,28 KG/M^3 
15)A área da seção transversal da válvula de um cilindro é igual a 11 cm2. Determine a força 
necessária para abrir a válvula sabendo que a pressão no cilindro é de 735 kPa e que a 
pressão externa é de 99 kPa. 
*E)700 N 
16)Um conjunto cilindro-pistão vertical apresenta diâmetro igual a 125 mm e contém óleo 
hidráulico. A pressão atmosférica é igual a 1 bar. Determine a massa do pistão sabendo que a 
pressão no óleo é igual a 1500 kPa. 
*B)1752 KG 
17)Um cilindro de aço apresenta área da seção transversal igual a 1,5 m2 e altura de 2,5 m. 
Ele é preenchido com 0,5 m de água na parte inferior e 1 m de gasolina, que flutua sobre a 
água. O restante do cilindro está com ar. Sabendo que a pressão na superfície livre da gasolina 
é de 101 kPa, determine a pressão na superfície inferior da camada de água. 
*A)113 KPA 
18)Um tanque sem tampa é construído com aço e apresenta massa igual a 10 toneladas. A 
área de seção transversal e a altura do tanque são iguais a 3 m2 e 16 m, respectivamente. 
Determine a quantidade de concreto que deve ser introduzida no tanque para que este flutue 
no oceano mantendo 10 m submersos. 
*D)19910 KG 
19)Você está a 5 m de profundidade no oceano. Qual é a pressão nessa profundidade? 
*C)150 KPA 
20)Um manômetro montado em um recipiente indica 1,25 MPa e um barômetro local indica 
0,96 bar. Calcule a pressão interna absoluta no recipiente. 
*E)1346 KPA 
21)Um submarino de pesquisa deve submergir até a profundidade de 4000 m. Admitindo que a 
massa específica da água do mar é constante e igual a 1020 kg/m3, determine a pressão que 
atua na superfície externa do casco do submarino na profundidade máxima de mergulho. 
*A)40MPA 
22)Um tanque rígido de 300 m3 é preenchido com uma mistura saturada de água líquida e 
vapor d’água a 200 kPa. Se 25% da massa for líquida e 75% da massa for vapor, a massa total 
do tanque é de 
*A)451 KG 
23)Um tanque rígido de 1,8 m3 contém vapor d'água a 220°C. Um terço do volume está na fase 
líquida e o restante sob a forma de vapor. Determine o título da mistura saturada. 
*C)2,69% 
24)Um tanque rígido de 1,8 m3 contém vapor d'água a 220°C. Um terço do volume está na fase 
líquida e o restante sob a forma de vapor. Determine a massa específica da mistura saturada. 
*D)287,8 KG/M3 
25)Um vaso rígido contém 2 kg de refrigerante-134a a 800 kPa e 120°C. Determine o volume 
do vaso e a energia interna total. 
*A)0,07516 m3; 951,84 kJ 
26)Com relação ao estado da água nas condições abaixo, considere os seguintes dados: 
I – 10 MPa e 0,003 m3/kg. 
II – 1 MPa e 190°C. 
III – 200°C e 0,1 m3/kg. 
IV – 10 kPa e 10°C. 
Assinale a alternativa correta: -*B)Líquido + Vapor; Vapor Superaquecido; Líquido + Vapor; 
Líquido Comprimido. 
27)Um conjunto cilindro-pistão contém, inicialmente, vapor d'água saturado a 200 kPa. Neste 
estado, a distância entre o pistão e o fundo do cilindro é de 0,1 m. Determine quais serão a 
distância e a temperatura se a água for resfriada até que o volume ocupado passe a ser a 
metade. 
*E)0,05 m; 120,2°C 
28)Um balão esférico com 10 m de diâmetro contém hélio a pressão e temperatura 
atmosféricas (100 kPa e 15°C). 
Qual é a massa de hélio contida no balão? 
*B)87,5 KG 
29)Um tanque com volume interno de 1 m3 contém um gás a temperatura e pressão 
ambientes: 20°C e 100 kPa. 
Qual é a massa contida no tanque se o gás é ar? 
*C)1,189 KG 
30)O ar confinado em um pneu está inicialmente a -10°C e 190 kPa. Depois de percorrer certo 
percurso, a temperatura sobe para 10°C. Calcule a nova pressão. 
*B)204 KPA 
31)Uma bomba de vácuo é utilizada para evacuar uma câmara utilizada na secagem de um 
material que está a 50°C. Se a vazão volumétrica da bomba é de 0,5 m3/s e se a temperatura e 
a pressão da seção de alimentação da bomba são iguais a 50°C e a 0,1 kPa, respectivamente, 
determine a quantidade de vapor d'água removida da câmara em um período de 30 minutos. 
*D)0,603 KG 
32)Para o projeto de um sistema comercial de refrigeração que utiliza R-123, determine a 
diferença entre o volume ocupado por kg de vapor saturado de R-123 a - 30°C em comparação 
ao do líquido saturado. 
*E)0,304 M3/KG 
33)Um conjunto cilindro-pistão contém água a 90°C e a 100 kPa. A pressão está relacionada 
com o volume interno do conjunto por meio da relação p = C? (onde C é uma constante). A 
água é então aquecida até que a temperatura se torne igual a 200°C. Determine a pressão e o 
título caso a água esteja na região de duas fases. 
*A)1554 kPa ; 11,8% 
34)O fluido contido em um tanque é movimentado por um agitador. O trabalho fornecido ao 
agitador é 5090 kJ. O calor transferido do tanque é 1500 kJ. 
Considerando o tanque e o fluido como sistema, determine a variação da energia interna do 
sistema nesse processo. 
*B)-3590J35)Considere uma pedra com massa de 10 kg e um tanque que contém 100 kg de água. 
Inicialmente a pedra está 10,2 m acima da água e ambas estão à mesma temperatura (estado 
1). A pedra cai, então, dentro da água. Admitindo que a aceleração da gravidade seja igual a 
9,80665 m/s2, determine a variação da energia cinética imediatamente antes de a pedra 
penetrar a água. 
*A) 1KJ 
36)Um tanque rígido contém ar a 500 kPa e 150°C. Como resultado da transferência de calor 
para a vizinhança, a temperatura e a pressão interna do tanque caem para 65°C e 400 kPa, 
respectivamente. Determine o trabalho de fronteira realizado durante esse processo. 
*A) 0 
37)Um arranjo pistão-cilindro contém inicialmente 0,4 m3 de ar a 100 kPa e a 80°C. O ar é 
então comprimido até 0,1 m3, de tal maneira que a temperatura dentro do cilindro permanece 
constante. Determine o trabalho realizado durante esse processo. 
*E)-55,5 KJ 
38)Uma partição divide um tanque rígido em duas partes iguais. Inicialmente um lado do 
tanque contém 5 kg de água a 200 kPa e a 25°C, e o outro lado está evacuado. A partição é, 
então, removida e a água se expande, ocupando todo o tanque. Suponha que a água troque 
calor com a vizinhança até que a temperatura no tanque retorne ao valor inicial de 25°C. 
Determine a transferência de calor ocorrida no tanque. 
*C)0,25 KJ 
39)Um arranjo cilindro-pistão contém inicialmente 0,8 m3 de vapor d'água saturado a 250 kPa. 
Nesse estado, o pistão está apoiado sobre um conjunto de batentes e a massa do pistão é tal 
que é necessária uma pressão de 300 kPa para movê-lo. Calor é então lentamente transferido 
para o valor até que o volume dobre. Determine o total de calor transferido. 
*E)1213 KJ 
40)Uma mangueira de jardim conectada a um bocal é usada para encher um balde de 10 
galões. O diâmetro interno da mangueira é de 2 cm, e ele se reduz a 0,8 cm na saída do bocal. 
Se são necessários 50 s para encher o balde com água, determine a velocidade média da água 
na saída do bocal, em m/s. Admita a massa específica da água como 1000 kg/m3 e 1 o galão = 
3,7854 litros 
*B)15,1 
41)Um computador deve ser resfriado por um ventilador com uma vazão volumétrica igual a 
0,34 m3/min. Determine o fluxo de massa de ar através do ventilador a uma altitude de 3400 m 
onde a densidade do ar é de 0,7 kg/m3. 
*D)0,238 KG/MIN 
42)Ar entra em um bocal a 2,21 kg/m3 e 40 m/s e sai a 0,762 kg/m3 e 180 m/s em um processo 
em regime permanente. Se a área de entrada do bocal for de 90 cm2, determine o fluxo de 
massa através do bocal, em kg/s. 
*D)0,796 
43)Considere o condensador resfriado a água de um sistema de refrigeração de grande porte 
que utiliza R-134a como fluido refrigerante. O refrigerante entra no condensador a 60°C, 1 MPa 
e com entalpia de 441,89 kJ/kg, e o deixa como líquido a 0,95 MPa, 35°C e 249,10 kJ/kg. A 
água de resfriamento entra no condensador a 10°C e 42,00 kJ/kg de entalpia e sai a 20°C e 
83,95 kJ/kg. Sabendo que a vazão de refrigerante é igual a 0,2 kg/s, determine a vazão de 
água de resfriamento nesse condensador. 
*A)0,919 KG/s 
44)Vapor d'água a 0,6 MPa, 200°C e 2850,1 kJ/kg entra em um bocal isolado termicamente 
com uma velocidade de 50 m/s e sai com uma velocidade de 600 m/s à pressão de 0,15 MPa. 
Determine, no estado final, o título. 
Dados: para pressão de 0,15 MPa, hl = 467,1 kJ/kg e hv = 2693,6 kJ/kg. 
*E)0,99 
45)O compressor utilizado em uma instalação industrial é alimentado com dióxido de carbono a 
100 kPa, 280 K, 198 kJ/kg e com baixa velocidade. A pressão, a temperatura e a entalpia de 
descarga do compressor são iguais a 1100 kPa, 500 K e 401,52. O dióxido de carbono deixa o 
compressor a 25 m/s e escoa para um pós-refrigerador, que é um trocador de calor. O dióxido 
de carbono deixa o trocador de calor a 1100 kPa, 350 K e 257,9 kJ/kg. Sabendo que a potência 
utilizada no acionamento do compressor é de 50 kW, determine a taxa de transferência de 
calor no pós-refrigerador. 
*C)35,2 KW 
46)Considere um rio escoando em direção a um lago com uma velocidade média de 3 m/s, a 
uma vazão de 500 m3/s, em um local 90 m acima da superfície do lago. Determine a energia 
mecânica total da água do rio por unidade de massa e o potencial para geração de potência do 
rio naquele local. 
*A)0,887 kJ/kg; 444 MW. 
47)Potência elétrica deve ser gerada pela instalação de um conjunto gerador-turbina hidráulica 
em um local 120 m abaixo da superfície livre de um grande reservatório, capaz de fornecer 
água a um fluxo constante de 1500 kg/s. Determine o potencial necessário para a geração da 
potência. 
*B)1766 KW 
48)Em um determinado local o vento tem uma velocidade constante de 10 m/s. Determine a 
energia mecânica do ar por unidade de massa e o potencial para geração de potência de uma 
turbina eólica com pás de 60 m de diâmetro naquele local. Admita uma massa específica do ar 
de 1,25 kg/m3. 
*E)0, 050 kJ/kg; 1770 kW 
49)Um aquecedor à resistência elétrica de 2 kW é mantido ligado em uma sala por 30 minutos. 
A quantidade de energia transferida para a sala pelo aquecedor é de 
*D)3600 KJ 
50)Um ventilador deve acelerar o ar parado até a velocidade de 12 m/s à taxa de 3 m3/min. Se 
a massa específica do ar for de 1,15 kg/m3, a potência mínima que deve ser fornecida ao 
ventilador é de 
*A)248 W 
51)Um automóvel de 900 kg à velocidade constante de 60 km/h deve acelerar até 100 km/h em 
6 s. A potência adicional necessária para atingir essa aceleração é de 
*E)37 KW 
52)O elevador de um grande edifício deve elevar uma massa de 400 kg à velocidade constante 
de 12 m/s usando um motor elétrico. A potência mínima do motor deve ser de 
47 KW 
53)Uma placa de circuito integrado com 10 cm de altura e 20 cm de largura abriga em sua 
superfície 100 chips próximos uns dos outros, cada um gerando calor à taxa de 0,08 W e 
transferindo calor por convecção para o ar ambiente a 40°C. A transferência de calor a partir da 
superfície traseira da placa é desprezível. Se o coeficiente de transferência de calor por 
convecção da superfície da placa for de 10 W/m2°C e a transferência de calor por radiação for 
desprezível, a temperatura média da superfície dos chips será de 
*A) 80ºC 
54)Uma resistência elétrica do tipo fio metálico com 50 cm de comprimento e 0,2 cm de 
diâmetro, submersa em água, é usada para determinar experimentalmente o coeficiente de 
transferência de calor na ebulição da água a 1 atm. A temperatura da superfície do fio é de 
130°C quando um amperímetro indica um consumo de potência elétrica de 4,1 kW. Assim, o 
coeficiente de transferência de calor é de 
*A)43500 W/m2°C. 
55)Uma superfície negra, quente, de 3 m2, a 80°C, está perdendo calor por convecção para o 
ambiente, a 25°C, com um coeficiente de transferência de calor por convecção de 12 W/m2°C, 
e por radiação para as superfícies vizinhas, a 15°C. A taxa total com a qual calor é perdido a 
partir da superfície é de 
*D)3451 W 
56)Calor é transferido em regime permanente através de uma parede de 8 m X 4 m, com 
espessura de 0,2 m, à taxa de 1,6 kW. As temperaturas medidas nas superfícies interna e 
externa são de 15°C e 5 °C. A condutividade térmica média da parede é de 
*C)1,0 W/MºC 
57)O telhado de uma casa aquecida por eletricidade possui 7 m de comprimento, 10 m de 
largura e 0,25 m de espessura. Ele é feito com uma camada plana de concreto, cuja 
condutividade térmica é de 0,92 W/m °C. Durante uma noite, no inverno, as temperaturas das 
superfícies interna e externa do telhado foram de 15°C e 4°C, respectivamente. A taxa média 
com a qual calor foi perdido através do telhado naquela noite foi de 
*E)2834 W 
58)Uma usina hidrelétrica que recebe água à vazão de 70 m3/s de uma altura de 65 m deve 
gerar potência usando um conjunto gerador-turbina de eficiência de 85%. Desprezando as 
perdas de atrito na tubulação, a energia elétrica gerada por essa usina é de 
*B)38 MW 
59)Um compressor de 75 hp em uma instalação que opera à plena carga durante 2500 horas 
por ano é acionado por um motor elétrico que possui eficiência de 88%. Se o custounitário da 
eletricidade é de $ 0,06/kWh, o custo anual de eletricidade desse compressor é de 
*D) $9533 
60)Considere um refrigerador que consome 320 W de energia elétrica quando em operação. 
Se o refrigerador funcionar apenas durante um quarto do tempo e se o custo unitário da 
eletricidade for de $ 0,09/kWh, o custo da eletricidade consumida por esse refrigerador em um 
mês (30 dias) será de 
*B)$5,18 
61)Uma bomba de 2 kW é usada para bombear querosene (0,820 kg/l) de um tanque no solo 
até um tanque em uma posição mais alta. Ambos os tanques são abertos para a atmosfera e a 
diferença de altura entre as superfícies livres dos tanques é de 30 m. A máxima vazão 
volumétrica de querosene é de 
*A)8,3 L/S 
62)Uma bomba de glicerina é alimentada por um motor elétrico de 5 kW. A diferença de 
pressão medida entre a saída e a entrada da bomba operando em plena carga é de 211 kPa. 
Se a vazão através da bomba for de 18 l/s e se as variações de altura e de velocidade do fluido 
através da bomba forem desprezíveis, a eficiência global da bomba será de 
*C)76 % 
63)Água é aquecida em uma panela fechada sobre um fogão, enquanto é agitada por uma roda 
de pás. Durante o processo, 30 kJ de calor são transferidos para a água e 5 kJ de calor são 
perdidos para o ar ambiente. O trabalho da roda de pás é de 500 Nm. Determine a energia final 
do sistema se sua energia inicial é de 10 kJ. 
*B)35,5 KJ 
64)Uma sala de aula para 40 pessoas deve ser climatizada por meio de aparelhos de 
condicionamento de ar com capacidade de resfriamento de 5 kW. Admite-se que uma pessoa 
parada dissipe calor a uma taxa de aproximadamente 360 kJ/h. Existem 10 lâmpadas 
incandescentes na sala, cada uma com capacidade nominal de 100 W. A taxa de transferência 
de calor para a sala através das paredes e das janelas é estimada em 15000 kJ/h. Para que o 
ar da sala seja mantido à temperatura constante de 21°C, determine o número de aparelhos de 
condicionamento de ar necessários. 
*C)2 
65)As necessidades de iluminação de uma instalação industrial estão sendo atendidas com 
700 lâmpadas fluorescentes de 40 W. As lâmpadas estão perto de completar sua vida útil de 
serviço e devem ser substituídas por lâmpadas equivalentes de 34 W (alta eficiência) que 
operam nos blocos de alimentação existentes. As lâmpadas fluorescentes padrão e de alta 
eficiência podem ser compradas ao custo de $ 1,77 em quantidade, ou $ 2,26 a unidade, 
respectivamente. A instalação opera 2800 horas por ano e todas as lâmpadas são mantidas 
acesas durante o horário de operação. Sendo o custo unitário da eletricidade $ 0,08/kWh e o 
fator do bloco de alimentação de 1,1 (ou seja, os blocos de alimentação consomem 10% de 
potência nominal das lâmpadas), determine a quantidade de energia gasta por ano devido a 
mudança para as lâmpadas fluorescentes de alta eficiência. 
*D)12936 kWh/ano. 
66)As necessidades de iluminação de uma instalação industrial estão sendo atendidas com 
700 lâmpadas fluorescentes de 40 W. As lâmpadas estão perto de completar sua vida útil de 
serviço e devem ser substituídas por lâmpadas equivalentes de 34 W (alta eficiência) que 
operam nos blocos de alimentação existentes. As lâmpadas fluorescentes padrão e de alta 
eficiência podem ser compradas ao custo de $ 1,77 em quantidade, ou $ 2,26 a unidade, 
respectivamente. A instalação opera 2800 horas por ano e todas as lâmpadas são mantidas 
acesas durante o horário de operação. Sendo o custo unitário da eletricidade $ 0,08/kWh e o 
fator do bloco de alimentação de 1,1 (ou seja, os blocos de alimentação consomem 10% de 
potência nominal das lâmpadas), determine o valor de energia economizado por ano devido à 
mudança para as lâmpadas fluorescentes de alta eficiência. 
*C)$1035/ANO 
67)As necessidades de iluminação de uma instalação industrial estão sendo atendidas com 
700 lâmpadas fluorescentes de 40 W. As lâmpadas estão perto de completar sua vida útil de 
serviço e devem ser substituídas por lâmpadas equivalentes de 34 W (alta eficiência) que 
operam nos blocos de alimentação existentes. As lâmpadas fluorescentes padrão e de alta 
eficiência podem ser compradas ao custo de $ 1,77 em quantidade, ou $ 2,26 a unidade, 
respectivamente. A instalação opera 2800 horas por ano e todas as lâmpadas são mantidas 
acesas durante o horário de operação. Sendo o custo unitário da eletricidade $ 0,08/kWh e o 
fator do bloco de alimentação de 1,1 (ou seja, os blocos de alimentação consomem 10% de 
potência nominal das lâmpadas), determine o período de recuperação do investimento. 
*B)4 MESES 
 TEÓRICOS 
68) Para que os ciclos termodinâmicos tenham seu funcionamento correto é necessário que o 
calor seja transferido entre dois reservatórios térmicos com diferentes temperaturas, pois 
somente através desse gradiente é que teremos deslocamento de energia térmica. De acordo 
com as leis da física esse deslocamento segue o decréscimo do gradiente, isto é, a energia 
térmica sempre será transferida do reservatório de maior temperatura para o de menor, nunca 
ao contrário. Dentre os ciclos termodinâmicos podemos destacar os de refrigeração que são 
utilizados em equipamentos como refrigeradores, condicionadores de ar e bombas de calor. 
Esses ciclos são capazes de promover a troca térmica de calor no sentido contrário, isto é, do 
reservatório de menor temperatura para o reservatório de maior temperatura. 
Com base nos ciclos de refrigeração analise as seguintes afirmações: 
a – Os ciclos termodinâmicos de refrigeração são inviáveis na prática pois violam as leis da 
física. 
b – Os ciclos termodinâmicos de refrigeração só são capazes de promover a troca térmica 
entre o reservatório frio e o reservatório quente devido à adição de energia mecânica. 
c – De acordo com a Lei de Conservação da Energia e da Primeira Lei da Termodinâmica a 
quantidade de energia mecânica adicionada em um ciclo de refrigeração é igual a quantidade 
de energia rejeitada pelo ciclo menos a quantidade de energia térmica adicionada nele. 
d – Diferentemente de um refrigerador as bombas de calor são ciclos termodinâmicos de 
potência, cujo coeficiente de performance está relacionado com a quantidade de calor rejeitada 
no reservatório quente. 
Das afirmações acima podemos dizer que estão corretas: 
*D) AS AFIRMAÇOES B e C 
69)A figura abaixo (Temperatura x volume específico) mostra, para uma dada pressão, o 
comportamento da água em suas fases de líquido comprimido a vapor superaquecido. São 
dados os pontos a, b, c e d sob a linha de pressão constante.Com base no diagrama 
apresentado, é incorreto afirmar que: 
*E)Dado o título de 80% para o ponto c, seu volume específico é de aproximadamente 0,20 
m³/kg. 
70)Um grupo de estudos buscou nas tabelas de um livro de termodinâmica o valor da energia 
interna de uma determinada substância que se encontra no estado de vapor superaquecido. O 
grupo obteve a informação de que alguns livros não fornecem os valores da energia interna 
específica u na região do vapor superaquecido, uma vez que essa propriedade pode ser 
rapidamente calculada por meio de uma expressão que utiliza outras propriedades fornecidas 
na tabela. O grupo verificou que esse era o caso. Considerando h como a entalpia, p a pressão 
e v o volume específico, o grupo aplicou, para obter u, a expressão: 
*E)U=h-pv 
71)É evidente que o gás realiza um trabalho ao deslocar a fronteira do sistema à distância dx, 
apesar da resistência das forças exteriores. 
No caso considerado, cada um dos 5 kg de gás que estão dentro do conjunto cilindro-pistão 
realiza um trabalho de 50 kJ para o deslocamento do pistão desde a posição x1 até a posição 
x2. Considerando que durante o processo a redução de energia interna é de 40 kJ/kg, e que as 
variações de energia cinética e potencial são desprezíveis; analise as afirmações abaixo e 
verifique a alternativa correta. 
I-Durante a expansão, cada quilograma de gás absorve 10 kJ de energia em forma de calor da 
vizinhança. 
II-Durante a compressão o sistema composto pelo gás no interiordo cilindro libera 150 kJ de 
energia na forma de calor para a vizinhança. 
III-Durante o processo de expansão o sistema absorve da vizinhança 150 kJ de energia na de 
calor. 
IV-Durante a expansão o sistema composto pelo gás no interior do cilindro absorve 50 kJ de 
energia na forma de calor da vizinhança. 
V- Durante o processo o sistema não troca energia na forma de calor com a vizinhança. 
Estão corretas as afirmações: 
*A)I e IV 
72)Um conjunto cilindro-êmbolo contém amônia na forma de líquido saturado. O êmbolo pode 
deslizar no interior do cilindro livremente e sem atrito. Fornece-se calor ao conjunto. Assinale a 
alternativa correta: 
*D)A temperatura da amônia permanece constante enquanto houver líquido no cilindro. 
73)De acordo com a descrição prévia, podem ser feitas as seguintes afirmações: 
I - Os pontos 1, F e G estão sob a mesma temperatura de 295°C, o qual chamamos de 
temperatura de saturação para a pressão de trabalho da caldeira. 
II - Para um ponto da região de mistura cujo título seja de 0,9, a energia interna é 
aproximadamente 2470 kJ/kg 
III - O título do vapor no ponto G é igual a 1 
IV - No ponto F termina o processo de mudança de fase líquida para a fase vapor 
V – O processo da substância entre os estados F e G ocorre à pressão e temperatura 
constante 
São enunciados falsos: 
*E)Só o enunciado V 
74)No primeiro bimestre estudamos a Primeira Lei da Termodinâmica e vimos o balanço de 
energia. Porém, esse balanço de energia não é capaz de nos mostrar o sentido que os 
processos ocorrem. Para isso necessitamos da Segunda Lei da Termodinâmica. 
Nenhum processo ocorre sem que atenda a 1° e 2° Lei da Termodinâmica. 
As máquinas térmicas são dispositivos cíclicos onde o fluido de trabalho volta ao seu estado 
inicial ao fim de cada ciclo. Em uma parte do ciclo o trabalho pelo fluido enquanto que em uma 
determinada parte o trabalho é realizado sobre o fluido. Com isso, é possível determinar o 
trabalho líquido realizado por essa máquina térmica. Já a eficiência depende de como são 
executados os processos individuais e estes podem ser maximizados usando processos 
reversíveis. 
Essas relações de eficiência e coeficientes de performance máximos só é válido devido ao 
corolário de Carnot. 
Na prática os ciclos reversíveis não existem, pois irreversibilidades associadas a cada processo 
não podem ser eliminadas. O estudo dos ciclos reversíveis é importante para que possamos 
identificar o ponto de máximo desempenho e consequentemente buscamos melhorias aos 
processos reais a fim de nos aproximar ao máximo desses valores. 
O ciclo reversível mais estudado é o Ciclo de Carnot, proposto em 1824 pelo engenheiro 
francês Sadi Carnot, chamada máquina térmica de Carnot, que é um ciclo teórico capaz de 
mostrar a eficiência máxima que um ciclo termodinâmico pode atingir. 
De acordo seus conhecimentos ciclo de potência de Carnot podemos dizer que: 
I - Este ciclo de Carnot é composto por um conjunto de processos que representam uma 
expansão isotérmica reversível, uma expansão adiabática reversível, uma compressão 
isotérmica reversível e uma compressão adiabática reversível. 
II - Os ciclos teóricos de Carnot representam os ciclos com máxima eficiência, isto é, 100% de 
eficiência. 
III – A região no gráfico onde ocorre o processo de compressão adiabática reversível é onde 
encontra-se a caldeira, havendo uma grande quantidade de energia térmica adicionada, e por 
isso a temperatura de final é tão superior a temperatura inicial. 
IV – A região no gráfico onde ocorre o processo de expansão adiabática reversível é onde 
encontra-se a turbina, onde está ocorrendo a liberação de potência. 
Das afirmações abaixo estão corretas: 
*D)I,IV 
75)Máquinas térmicas reais são menos eficientes que máquinas térmicas reversíveis quando 
operam entre os mesmos dois reservatórios de energia térmica. A desigualdade de Clausius, 
enunciada por Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888), físico e matemático alemão, um 
dos fundadores dos conceitos da termodinâmica é a base para o desenvolvimento do conceito 
de Entropia, e é aplicado a qualquer ciclo a despeito do(s) corpo(s) a partir do qual o ciclo 
recebe energia térmica ou para os quais o ciclo rejeita energia em forma de calor. Ela 
representa o conceito dos ciclos reais (< 0) e teóricos (= 0). 
Com base na desigualdade de Clausius identifique a afirmações incorretas. 
I – Para ciclos reversíveis, sciclo terá um valor positivo, sendo que quanto maior seu valor 
numérico, maior será o efeito da irreversibilidade presente no sistema. 
II – Para o ciclo de Carnot, sciclo terá um valor nulo. 
III – A desigualdade de Clausius apresenta o sentido do processo, consequentemente 
consegue apresentar os ciclos que são impossíveis e para isso o valor de sciclo deverá ser 
nulo. 
IV – A desigualdade de Clausius, apesar de grande importância no estudo teórico da 
termodinâmica, não é capaz de predizer o sentido do processo, sendo assim apenas utilizada 
para o desenvolvimento da propriedade Entropia. 
*E)I,III,IV 
76)Um bocal destina-se a acelerar os gases de combustão após uma turbina de um Boeing 
747-700. Considerado o processo de escoamento do gás no bocal adiabático, assinale a 
alternativa correta: 
*C)a entropia do fluxo de gases de combustão na saída do bocal será maior que na entrada. 
77)Um ciclo de potênciapossui rendimento de 50%. Pode-se afirmar que: 
*C)QH / W = 2