Lista Exercícios A1 Inst Ind 2017-1

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Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia Fluminense - Campus Macaé 
Coordenação de Eletromecânica 
Instalações Industriais - Turma: 1304 - Data: 15/07/2017 
Lista de Exercícios – A1 
Aluno: ........................................................................................................... 
Aluno: ........................................................................................................... 
 
1) Um termômetro que utiliza a coluna de um líquido como grandeza termométrica, 
apresenta as seguintes características: 
• na fusão do gelo: 2 cm de coluna líquida 
• na ebulição da água: 68 cm de coluna líquida 
Determine: 
a) O comprimento da coluna de líquido para a temperatura de 65ºC R: X = 44,9 cm 
b) O comprimento da coluna de líquido para a temperatura de 93ºF R: X = 24,4 cm 
c) A temperatura, em que este termômetro e um termômetro Celsius, apresentam a mesma 
leitura R: C = X = 5,88 
 
 
2) São colocados num recipiente adiabático: 120g de gelo, a –22ºC e 500g de água, a 42ºC. 
Qual a temperatura de equilíbrio? 
Dados: c(a) = 1,0 cal/gºC / c(g) = 0,5 cal/gºC / L(g) = 80 cal/g 
a) 620g de água, a 16,3ºC 
b) 620g de água a 12ºC 
c) 580g de água e 40g de gelo, a 0ºC 
d) 550g de água e 70g de gelo, a 0ºC 
e) 620g de água, a 0ºC 
 
 
3) Um mol de um gás ocupa um volume de 4,5 litros, na pressão de 2,5 atm. Pergunta-se: 
Dados: R = 0,082 atm.l/mol.K 
a) Qual a temperatura do gás? R: 137,20 K 
b) Qual a sua temperatura, quando o gás é aquecido sob pressão constante e se expande até 
atingir o volume de 12 litros? R: 365,87 K 
c) Qual a sua pressão, quando o volume é mantido constante a 12 litros e o gás é aquecido 
até a temperatura de 350 K? R: 2,39 atm 
 
 
4) Uma massa de ar (k = 1,4) apresenta pressão de 7,5 x 105 N/m² e volume de 200 litros. O 
ar se expande numa transformação adiabática, até o volume de 500 litros, e em seguida, se 
expande isobaricamente até o volume de 800 litros. Determine: 
 
a) O diagrama P x V 
b) A pressão final do gás R: p3 = 2,08 x 105 N/m² 
c) O trabalho total realizado R: W = 1,77 x 105 J 
 
5) Uma certa massa de ar (k = 1,4) com pressão de 6,0 x 105 N/m² e volume de 0,3 m³, se 
expande adiabaticamente até a pressão de 3,5 x 105 N/m². O gás sofre em seguida, um 
resfriamento a volume constante até a pressão de 1,5 x 105 N/m². Novamente, o gás se 
expande isotermicamente, até a pressão 0,5 x 105 N/m². 
Determine: 
a) O diagrama P x V 
b) O volume ao final de cada transformação R: v2 = v3 = 0,44 m³ v4 = 1,32 m³ 
c) O trabalho total realizado pelo gás R: W = 1,38 x 105 J 
 
 
6) Uma máquina de Carnot funciona com temperaturas de 450ºC e 150ºC. A pressão no 
final da compressão isotérmica é de 4,3 atm e no final da expansão isotérmica é de 15,6 
atm. Determine: 
Dados: k(ar) = 1,4 1 atm = 1,033 kgf/cm2 R(ar) = 29,26 kgm/kg.K 
a) A pressão e o volume nos pontos característicos 
p1 = 28,07 atm p3 = 2,40 atm v1 = 0,073 m3/kg v2 = 0,131 m3/kg 
v3 = 0,500 m3/kg v4 = 0,279 m3/kg 
b) O rendimento térmico η = 41,49%