4. Introdução e Conceitos Básicos Exercícios

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Introdução e Conceitos Básicos - Exercícios
MEC-1507 
Sistemas Térmicos I
Luiz Guilherme Vieira Meira de Souza
Por que um ciclista ganha velocidade em uma estrada em declive mesmo quando não está pedalando? 
Isto viola o princípio da conservação da energia?
Exercício 1-2
2
Um funcionário de um escritório diz que uma xícara de café frio sobre sua mesa aqueceu até 80°C tirando energia do ar ambiente, que está a 25°C.
Existe alguma inverdade nessa alegação? Esse processo viola alguma lei termodinâmica?
Exercício 1-3
3
Um tanque de plástico de 3 kg que tem um volume de 0,2 m³ é enchido com água no estado líquido.
Supondo que a densidade da água seja 1000 kg/m³, determine o peso do sistema combinado.
Exercício 1-7
4
Determine a massa e o peso do ar contido em uma sala cujas dimensões são 6 m x 6 m x 8 m. Suponha que a densidade do ar seja de 1,16 kg/m³.
Exercício 1-8
5
Uma fração significativa de energia térmica gerada no motor de um automóvel é rejeitada para o ar pelo radiador por meio da água de circulação. O radiador deve ser analisado como um sistema fechado ou como um sistema aberto?
Exercício 1-14
6
Uma lata de refrigerante à temperatura ambiente é colocada em um refrigerador. 
Você modelaria a lata de refrigerante como um sistema fechado ou como um sistema aberto?
Exercício 1-15
7
O estado do ar em uma sala isolada é completamente determinado pela temperatura e pela pressão?
Exercício 1-21
8
Considere dois sistemas fechados A e B. O sistema A contém 3000 kJ de energia térmica a 20°C e o sistema B contém 200 kJ de energia térmica a 50°C.
Se os sistemas forem colocados em contato, qual a direção da transferência de calor entre os dois sistemas?
Exercício 1-29
9
A leitura de um medidor de vácuo conectado a uma câmara é de 35 kPa em um localização na qual a pressão atmosférica é de 92 kPa. Determine a pressão absoluta na câmara.
Exercício 1-36
10
Determinar a pressão atmosférica em um local onde a leitura barométrica é de 750 mm Hg. 
Suponha a densidade do mercúrio como sendo igual a 13.600 kg/m³.
Exercício 1-38
11
Considere uma mulher de 70 kg que tem uma área de impressão total do pé de 400 cm². Ela deseja caminhar na neve, mas a neve não consegue aguentar pressões acima de 0,5 kPa. Determine a área mínima das solas dos sapatos de neve para permitir que ela caminhe sem afundar.
Exercício 1-41
12
O barômetro de um alpinista indica 930 mbars no início de uma escalada e 780 mbars no final.
Desprezando o efeito da altitude sobre a aceleração gravitacional local, determine a distância vertical escalada.
Suponha uma densidade do ar média de 1,20 kg/m³.
Exercício 1-44
13
O piloto de um avião lê a altitude de 3000 m e a pressão absoluta de 58 kPa ao sobrevoar uma cidade.
Calcule a pressão atmosférica local daquela cidade em kPa e em mm Hg.
Suponha as densidades do ar e do mercúrio como 1,15 kg/m³ e 13.600 kg/m³, respectivamente.
Exercício 1-71
14