LISTA 1-GAB

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FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA SOUZA MARQUES 
TERMODINÂMICA I 
 
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS – GABARITO 03/09/2015 
PROFª ROSA MARIA NIELSEN 
 
01 – Uma nova escala de temperatura absoluta (S) é proposta. Nesta escala, 
a temperatura de gelo da água é de 150ºS e a temperatura de vapor é de 
300ºS. Determine as temperaturas em ºC que correspondem a 100ºS e a 
400ºS, respectivamente. 
 
 
400 – 300 = X – 100 ⇒ X = 166,67ºC 
400 – 150 X - 0 
 
300 – 100 = 100 - Y ⇒ Y = -33,33ºC 
300 – 150 100 - 0 
 
02 – Um objeto cuja massa é de 3 kg está submetido a uma força que o 
impulsiona para cima. A única outra força que age no objeto é a força da 
gravidade. A aceleração líquida do objeto é para cima com uma intensidade 
de 7 m/s². A aceleração da gravidade é de 9,81 m/s². Determine a 
intensidade da força, em N, que impulsiona o corpo para cima. 
 
F – P = ma ⇒ F = ma + P 
 
 ºS ºC 
 
 
400 X 
 
300 100 
 
 
150 0 
 
 100 Y 
F = 3 × 7 + 3 × 9,81 = 50,43 N 
 
03 – Um tubo de vidro é conectado a uma tubulação de água, como mostra 
a figura abaixo. Se a pressão da água na parte inferior do tubo for de 115 
kPa e a pressão atmosférica local for de 92 kPa, determine até que altura, 
em metros, a água subirá no tubo. Considere a massa específica da água 
como 1000 kg/m³. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
pabs = patm + Δp 
 
pabs = patm + gh 
 
115000 = 92000 + 1000 × 9,81 × h → h = 2,34 m 
 
04 – Um medidor de vácuo indica que a pressão de ar em uma câmara 
fechada é 0,2 bar. A pressão atmosférica nas vizinhanças é equivalente a 
uma coluna de 750 mm de mercúrio. A massa específica do mercúrio é 
13,59 g/cm³ e a aceleração da gravidade é 9,81 m/s². Determine a pressão 
absoluta no interior da câmara, em bar. 
 
 
 
 F 
 a 
 
 g 
 
 P 
 patm 
 
 
 
 h 
 
 
 
 
 água 
pabs = patm + prel ; prel = -0,2 bar = -20 kPa 
 
pabs = 13590 × 9,81 × 0,75 - 20 = 79,99 kPa = 0,8 bar 
 1000 
 
05 – O recipiente mostrado no esquema abaixo está pressurizado de forma 
que a água sobe uma altura h = 200 cm no tubo manométrico. Sendo a 
massa específica da água igual a 1000 kg/m3 e patm = 101,3 kPa, 
determine a pressão no ponto A. 
 
pA = patm + p 
 
pA = 101,3 + 1000 × 9,8 × 2 = 120,9 kPa 
 1000 
06 – A figura mostra um recipiente pressurizado contendo água, conectado 
a um manômetro em U na altura do ponto A. 
a) Determine uma expressão que relaciona a pressão no ponto A com 
as alturas h1 e h2. 
b) Calcule a pressão em A se h1 = 700 mm e h2 = 870 mm? 
 
a) pA = patm + p2 - p1 
 
pA = patm + mgh2 - águagh1 
 
b) pA = patm + mgh2 - águagh1 
 
pA = 101,3 + 13600 × 9,8 × 0,87 – 1000 × 9,8 × 0,7 = 210,39 kPa 
 1000 1000 
 
07 – Determine a pressão relativa no ponto A na água contida na câmara 
pressurizada mostrada na figura abaixo. Considere que ρA = 1000 kg/m3, 
ρM = 13,6 ρA, g = 9,8 m/s2, h1 = 20 cm, h2 = 15 cm e h3 = 30 cm. 
 
 
 
pA = p3 + p2 - p1 
 
pA = 1000 × 9,8 × 0,3 + 13600 × 9,8 × 0,15 - 1000 × 9,8 × 0,2 
 1000 1000 1000 
 
pA = 2,94 + 19,99 – 1,96 = 20,97 kPa 
 
08 – O cilindro de aço mostrado na figura apresenta área da seção 
transversal igual a 1,5 m2. Sabendo que a massa específica da gasolina é 
750 kg/m3 e que a pressão na superfície livre da gasolina é 101 kPa, 
determine a força exercida na superfície inferior da camada de água (fundo 
do cilindro). 
 
pfundo = patm + pgasolina + págua 
 
pfundo = 101 + 750 × 9,8 × 1,0 + 1000 × 9,8 × 0,5 = 113,25 kPa 
 1000 1000 
 
Ffundo = pfundo × S = 113,25 × 1,5 = 169,88 kN 
 
09 – Um manômetro está instalado numa tubulação de transporte de óleo 
leve. Considerando os valores indicados na figura, determine a pressão 
absoluta na tubulação de escoamento do óleo. 
ÓLEO = 910 kg/m3, 
 
 
póleo = patm + págua(0,7) - póleo(0,2) 
 
pA = 101,0 + 1000 × 9,8 × 0,7 - 910 × 9,8 × 0,2 = 
 1000 1000 
 
pA = 101,0 + 6,86 – 1,78 = 106,08 kPa