Lista da AP2

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2ª Unidade
Faculdade de Ciência e Tecnologia				
Grupo de Física
Lista de Exercícios – Fenômenos Oscilatórios e Termodinâmica 
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1) Um gás ideal sofre transformações segundo o ciclo dado no esquema p x V a seguir.
Qual o trabalho total no ciclo ABCA?
2) Um gás recebe um trabalho de 2100 J, sofrendo uma transformação isotérmica. Sendo o equivalente mecânico do calor igual a 4,2 J/cal. Qual a quantidade de calor que esse gás deve ter cedido?
3) Um pistão com êmbolo móvel contém 2 mols de O‚ e recebe 581 J de calor. O gás sofre uma expansão isobárica na qual seu volume aumentou de 1,66 l, a uma pressão constante de 105 N/m2. Considerando que nessas condições o gás se comporta como gás ideal, utilize R = 8,3 J/mol.K e calcule :
a variação de energia interna do gás.
a variação de temperatura do gás.
4)O gráfico representa a transformação de um gás ideal que passa do estado I para o estado II e, depois, do estado II para o estado III. Para que o gás passe do estado I para o II, é necessário que se lhe forneçam 100 kJ de calor; para que passe do estado II para o III, que se lhe retirem 50 kJ de calor. Sabe-se que a pressão do gás no estado I é de 100 kPa. Determine a variação da energia interna deste gás.
5) Na figura adiante estão representados dois balões de vidro, A e B, com capacidades de 3 litros e de 1 litro, respectivamente. Os balões estão conectados entre si por um tubo fino munido da torneira T, que se encontra fechada. O balão A contém hidrogênio à pressão de 1,6 atmosfera. O balão B foi completamente esvaziado. Abre-se, então, a torneira T, pondo os balões em comunicação, e faz-se também com que a temperatura dos balões e do gás retorne ao seu valor inicial.
(Considere 1 atm igual a 105 N/m2.)
Qual é, em N/m2, o valor aproximado da pressão a que fica submetido o hidrogênio ?
6) Um gás ideal em equilíbrio termodinâmico está armazenado em um tubo cilíndrico fino de altura L = 10,0 cm e área transversal A = 1,0 cm2, provido de um êmbolo móvel perfeitamente ajustado às paredes do tubo. Suponha que a massa do conjunto móvel composto por êmbolo, haste e suporte seja desprezível e, portanto, a pressão no interior do tubo seja inicialmente igual à pressão atmosférica, p = 1,0×105 N/m2. Uma massa m = 0,50 kg é então colocada sobre o suporte (veja a figura).
Sob ação do peso da massa m, o êmbolo desce uma altura x, em que o gás volta a atingir o equilíbrio termodinâmico com a mesma temperatura do estado inicial. Suponha que a aceleração da gravidade seja g = 10 m/s2.
Calcule o valor de x.