Lista de Exercícios 1

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Lista de Exercícios – Termodinâmica – Novembro de 2013
OBS: Utilizem as tabelas, constantes e fórmulas presentes nas aulas em power point. Fiquem atentos as unidades que precisam ser convertidas.
1 – O comprimento de uma ponte é de 2000m. Calcular a diferença entre seus comprimentos num dia frio de inverno (20°F) e num dia quente (100°F). Considere o coeficiente de dilatação do aço (α = 1.2 x 10^-5/°C). 
2 – Um frasco de vidro quando cheio, à temperatura de 20°C, contém 680 gramas de mercúrio. Qual a quantidade de mercúrio que sai do frasco, quando a temperatura é elevada a 100°C?
Dados (dens. mercúrio = 13,6 g/cm³) (β mer = 18 x 10^-5/°C) (β água = 2.4 x 10^-5/°C)
3 - Qual a temperatura de equilíbrio entre uma bloco de alumínio de 200g à 20°C mergulhado em um litro de água à 80°C? Dados calor específico: água=1cal/g°C e alumínio = 0,219cal/g°C.
4 – Qual a quantidade de calor, em calorias necessária para elevar de 15°C a 60°C a temperatura de 150L de água.
5 - Uma taça de alumínio de massa igual a 50g, inicialmente a 18°C é cheia com 100g de café, inicialmente a 80°C. Qual a temperatura final, depois que o café e a taça chegam ao equilíbrio térmico?
6 - Um bloco de gelo de massa igual a 500 g encontra-se a 0°C. Para que todo gelo se derreta, obtendo água a 0°C, são necessárias 40.000 cal. Determine o calor latente de fusão do gelo.
7 – Uma placa de isolante térmico possui 100 cm² de seção transversal e 2 cm de espessura. Sua condutibilidade térmica é de 2x10^-4 cal/seg. cm . °C. Se a diferença de temperatura entre suas faces é de 100°C, quantas calorias atravessam a placa por dia?
8 – Uma das extremidades de uma barra de cobre de 18 cm e 4 cm² de seção transversal está situada em contato com vapor a 100°C e a outra extremidade com gelo a 0°C. Qual é o fluxo de calor nesta barra? Qual a temperatura num ponto situado a 4 cm da extremidade mais fria?
9 - Um litro de hélio sob a pressão de 2 atm e na temperatura de 27°C é aquecido até que a pressão e o volume se dupliquem. Qual a temperatura final? Qual a massa de hélio em evolução? (dados M do hélio = 4g/mol)
10 - Uma fina placa quadrada de aço, com 20 cm de lado, é aquecida até a temperatura de 1000°C. Sendo a emissividade igual a 0.8, qual a taxa de radiação de energia?