Termodinâmica Lista06

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Prof. Dra. Priscila Freitas Lemes 
Lista 5 
1. Um disco de alumínio de 50g, a 300ºC, é 
mergulhado em 200 cm³ de álcool etílico a 
10ºC e, então, é rapidamente removido. A 
temperatura do alumínio diminuiu para 
120ºC. Qual é a nova temperatura do álcool 
etílico? (cAl = 900 J/ Kg.K, cEtilico=2400 J/Kg.K 
e = 790 Kg/m³)[31,4ºC] 
2. Quanto calor é necessário para 
transformar 200 mL de gelo a -20ºC em vapor? 
( 920Kg/m³, cgelo = 2090J/kg.K, Lgelo-água 
= 3,33.105J/Kg, cágua= 4190J/kg.K e Lágua-vapor 
= 22,6.105 J/Kg). [562.000J] 
3. Seu refrigerante de 500 mL (0,5 kg) 
está a 20ºC, a temperatura ambiente; a seguir, 
você adiciona 100g de gelo retirado do 
congelador a -20ºC. O gelo derreterá 
inteiramente? Em caso afirmativo, qual será a 
temperatura final? Em caso negativo, que 
fração do gelo derreterá? Suponha que você 
disponha de um copo bem-isolado 
termicamente. 
4. Um pedaço de ferro de 200g a 120ºC e 
um pedaço de cobre a -50ºC são inseridos em 
um béquer químico termicamente isolado, 
contendo 300 g de álcool etílico a 20ºC. Qual é 
a temperatura final da mistura? (cFerro = 449 
J/Kg.K cCobre = 385 J/Kg.K) [25,7ºC] 
5. Ar contendo vapor de gasolina entre 
ano cilindro de um motor de combustão 
interna a 1 atm de pressão e com 30ºC de 
temperatura. O pistão comprime rapidamente 
o gás de 500 cm³ para 50 cm³, o que 
corresponde a uma razão de compressão de 
10. Quais são a pressão e a temperatura finais 
do gás? [25,1 atm e 488ºC] 
6. Um congelador doméstico de 1,8 m de 
largura, 1 m de altura e 0,65 m de 
profundidade está isolado termicamente por 
chapas de isopor com 5 cm de espessura. A 
que taxa o compressor deve remover calor do 
congelador a fim de manter o interior a -20ºC 
em uma sala onde a temperatura do ar é de 
25ºC? [230 J/s] 
7. O raio do Sol é 6,96 . 108 m. À distância 
da Terra, 1,50x1011m, a intensidade da 
radiação solar (medida por satélites em órbita 
acima da atmosfera) é de 1370 W/m². Qual é a 
temperatura da superfície do Sol? (e=1). 
[5790 K] 
8. A figura ao lado mostra a seção 
transversal de uma parede feita de pinho de 
espessura La e outra de tijolos Ld  2La , 
“sanduichando” duas camadas de materiais 
desconhecidos com espessuras e 
condutividades térmicas idênticas. A 
condutividade térmica do pinho é ka e a do 
tijolo é kd  5,0ka . A área A da face da parede 
é desconhecida. A condução térmica através da 
parede atingiu o regime estacionário; as únicas 
temperaturas nas interfaces conhecidas são T1 
 25ºC ; T2  20ºC ; T5  10ºC . Qual a 
temperatura da interface T4 ? 
 
9. A mistura ar-combustível no cilindro de 
um motor a diesel a 20ºC é comprimida a 
partir de uma pressão inicial de 1 atm e 
volume de 800 cm³ para um volume de 60 
cm³. Considerando que a mistura se comporta 
como um gás ideal com γ = 1,40 e a 
compressão é adiabática, descubra a pressão e 
a temperatura finais da mistura. 
10. Uma chaleira de alumínio contendo água 
em ebulição, a 100°C, está sobre uma chama. O 
raio do fundo da chaleira é de 7,5 cm e sua 
espessura é de 2 mm. a condutividade térmica 
do alumínio é 0,49 cal/s.cm.°C. A chaleira 
vaporiza 1 l de água em 5 min. O calor de 
vaporização da água a 100°C é de 540 cal/g. A 
que temperatura está o fundo da chaleira? 
Despreze as perdas pelas superfícies laterais. 
[104,6ºC]