LISTA_DE_EXE_N1_-_termodinamica-8698befb346a4449b0e538ae1cefa5a2

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<p>Instituto Federal Baiano – campus Uruçuca</p><p>Engenharia de Alimentos</p><p>Termodinâmica</p><p>Professor Luciano Bertollo Rusciolelli</p><p>Lista de Exercícios nº 1</p><p>1) Mostre que a unidade SI para energia cinética e energia potencial é o joule.</p><p>2) Explique o experimento de Joule que foi apresentado na aula 3. Explique</p><p>também suas principais conclusões.</p><p>3) O que Energia Interna?</p><p>4) Explique a Primeira Lei da Termodinâmica.</p><p>5) Mostre como podemos fazer um balanço de energia para um sistema fechado.</p><p>6) Quando um sistema é levado do estado a para o estado b, ao longo da trajetória</p><p>acb, 120 J de calor fluem para dentro do sistema e o sistema realiza 30 J de</p><p>trabalho.</p><p>a. Qual a quantidade de calor que flui para dentro do sistema ao longo da</p><p>trajetória aeb, se o trabalho realizado pelo sistema for de 40 J?</p><p>b. O sistema retorna de b para a pela trajetória bda. Se o trabalho realizado</p><p>sobre o sistema for de 80 J, o sistema absorverá ou liberará calor? Qual</p><p>a quantidade?</p><p>7) Um recipiente não-condutor, que contém 25 kg de água a 20 °C, possui um</p><p>agitador girado pela gravidade ao agir sobre um peso de massa igual a 35 kg.</p><p>O peso desce vagarosamente uma distância de 5 m acionando o agitador.</p><p>Admitindo que todo o trabalho realizado sobre o peso é transferido para a água</p><p>e que a aceleração da gravidade local é de 9,8 m/s², determine:</p><p>a. A quantidade de trabalho realizado sobre a água</p><p>b. A variação da energia interna da água</p><p>c. A temperatura final da água, que possui Cp = 4,18 kJ.kg-1.°C-1</p><p>Instituto Federal Baiano – campus Uruçuca</p><p>Engenharia de Alimentos</p><p>Termodinâmica</p><p>Professor Luciano Bertollo Rusciolelli</p><p>d. A quantidade de calor que deve ser removida da água para retorná-la à</p><p>sua temperatura inicial</p><p>8) Um mol de gás, em um sistema fechado, passa por um ciclo termodinâmico de</p><p>quatro etapas. Utilize os dados fornecidos na tabela a seguir para determinar</p><p>os valores numéricos para as grandezas que faltam, isto é, preencher os</p><p>espaços vazios.</p><p>Etapas ∆U (J) Q (J) W (J)</p><p>12 -200 ? -6000</p><p>23 ? -3800 ?</p><p>34 ? -800 300</p><p>41 4700 ? ?</p><p>12341 ? ? -1400</p><p>9) Um tanque contendo 20 kg de água a 20 °C é equipado com um agitador que</p><p>realiza trabalho na água a uma taxa de 0,25 kW. Quanto tempo demorará para</p><p>a temperature da água atingir 30 °C, se não houver perda de calor da água</p><p>para a vizinhança? Cp = 4,18 kJ.kg-1.°C-1</p><p>10) Uma peça de aço com 2 kg encontra-se a uma temperatura inicial de 500 °C;</p><p>40 kg de água, inicialmente a 25 °C, estão no interior de um tanque de aço</p><p>pesando 5 kg, perfeitamente isolado. A peça de aço é imersa na água e</p><p>permite-se que o sistema atinja o equilíbrio. Qual é a sua temperatura final?</p><p>Ignore efeitos de expansão ou contração. Admita Cp = 4,18 kJ.kg-1.°K-1 para a</p><p>água e Cp = 0,5 kJ.kg-1.°K-1</p><p>11) Um bloco de ferro de 50 kg a 80 °C é mergulhado em um tanque termicamente</p><p>isolado que contém 0,5 m3 de água líquida a 25 °C. Determine a temperatura</p><p>quando o equilíbrio térmico for atingido. Os calores específicos do ferro e da</p><p>água líquida são 0,45 kJ/kg.°C e 4,18 kJ/kg°C, respectivamente.</p><p>12) Um lote de 750 kg de purê de maçã a 8 °C é aquecido em um trocador de calor</p><p>até a temperatura de 75 °C. Calcule a quantidade de calor requerida, em kJ.</p><p>Utilize Cp do purê de maça = 4,02 kJ.kg-1.K-1</p>