LISTA TERMODINÂMICA

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INSTITUTO DE FÍSICA ARMANDO DIAS TAVARES 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA E TERMODINÂMICA 
Lista de exercícios - Termodinâmica - prof. Marcelino - 
22/06/2017 
 
 
 
 
1) Um mastro de bandeira de alumínio mede 33 m de altura. De quanto seu 
comprimento será alterado se houver um aumento de temperatura de 15 0C? 
 
2) Um espelho de vidro pirex tem um diâmetro de 508 cm. A temperatura 
varia de -10 a 50 oC. Determine a variação máxima do diâmetro do espelho. 
 
3) Um bastão de liga de alumínio tem um comprimento de 10,000 cm à 
temperatura ambiente (20 0C) e um comprimento de 10,015 cm no ponto de 
ebulição da água. determine o comprimento do bastão no ponto de congelamento 
da água. Qual será a temperatura se o comprimento do bastão for de 10,009 cm? 
 
4) Logo após a Terra ter sido formada, o calor liberado pelo decaimento dos 
elementos radioativos elevou a temperatura média interna de 300 para 3000 K, 
cujo valor aproximado permanece até hoje. Admitindo um coeficiente de dilatação 
volumar médio de 3 x 10-5 K-1, de quanto o raio da Terra aumentou desde sua 
formação? 
 
5) Uma janela de vidro mede exatamente 20 cm por 30 cm a 10 0C. De quanto 
sua área aumentará quando sua temperatura for de 400 C? 
 
6) Encontre a variação no volume de uma esfera de alumínio de 10,0 cm de 
raio, quando ela é aquecida de 0 a 100 0C. 
 
7) Um bastão de aço tem 3,000 cm de diâmetro a 25 oC. Um anel de latão tem 
um diâmetro interno de 2,992 cm a 25 0C. Em que temperatura comum o bastão 
deslizará pelo anel? 
 
8) Quando a temperatura de um cilindro de metal é elevada de 0 a 100 0C, 
seu comprimento aumenta 0,23 %. Encontre a taxa percentual de mudança na 
densidade. Qual é este metal? 
 
9) Calcule, em joules, a quantidade mínima necessária de calor para derreter 
completamente 130 g de prata que está inicialmente a 15 0C. Suponha que o 
calor específico não dependa da temperatura. 
 
10) A manteiga é capaz de fornecer 6000 cal/g. Calcule a quantidade de 
manteiga que um homem de 72 kg deveria ingerir para escalar o Monte Everest 
situado a uma altitude de 8700 m acima do nível do mar. 
 
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DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA E TERMODINÂMICA 
Lista de exercícios - Termodinâmica - prof. Marcelino - 
22/06/2017 
 
 
 
11) Uma tigela de cobre de 150 g contém 220 g de água em equilíbrio térmico 
a 2O 0C. Um cilindro de cobre de 300 g com temperatura muito elevada é posto 
dentro da água. Isto faz com que a água ferva convertendo 5,0 g de água em 
vapor e a temperatura final de todo o sistema fique igual a 100 0C. Qual foi a 
quantidade de calor transferida para a água? Qual a quantidade de calor 
transferida para a tigela? Qual era a temperatura original do cilindro? 
 
12) Qual é a massa de vapor a 100 0C que deve ser misturada 150 g de gelo a 
0 0C, num recipiente termicamente isolado, para produzir água a 50 0C? 
 
13) Uma amostra de gás se expande de l,0 m3 para 2,0 m3 enquanto sua 
pressão diminui de 40 Pa para 10 Pa por três processos. Calcule o trabalho 
realizado pelo gás quando sua pressão varia com o volume de acordo com cada 
um dos três processos indicados no diagrama pV da Figura abaixo. 
 
14) Suponha que um trabalho de 200 J seja realizado sobre um sistema e que 
um calor de 70 cal seja extraído do sistema. No sentido da primeira lei da 
termodinâmica, diga qual é o valor (incluindo o sinal) de cada uma das seguintes 
grandezas: (a) W; (b) Q; (c) AU. 
 
15) O gás no interior de uma câmara passa pelo ciclo indicado na figura 
abaixo. Determine a quantidade liquida de calor adicionada ao sistema durante o 
processo CA, sendo QAB = 4,77 cal; QBC = 0 e WABCA = 15,0 J.