Exerc 2

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Calcular para 1 mol. 
RU=8,315 J/mol.K 
Calcular para 1 mol. 
RU=8,315 J/mol.K 
Pman=Pabs-Patm=287kPa -101kPa=186 kPa 
RU=8,315 J/mol.K 
Um objeto de massa de 6,00 kg cai de uma altura de 50,0 m e, por meio de 
uma engrenagem mecânica, gira uma roda que desloca 0,600 kg de água. A 
água está inicialmente a 15 o C. Qual o aumento máximo da temperatura da 
água? 
CeH20=1cal/(g. 
o C) 
Um objeto de massa de 6,00 kg cai de uma altura de 50,0 m e, por meio de uma 
engrenagem mecânica, gira uma roda que desloca 0,600 kg de água. A água está 
inicialmente a 15 o C. Qual o aumento máximo da temperatura da água? 
CeH20=1cal/(g. 
o C) 
 
Um trem do metrô com massa igual a 25000 kg viajando inicialmente a 15,5 m/s 
diminui sua velocidade e para em uma estação, lá permanecendo o tempo suficiente 
para que seus freios esfriem. As dimensões da estação são 65,0 m de comprimento por 
20,0 m de largura por 12,0 m de altura. Supondo que todo o trabalho realizado pelos 
freios para parar o trem seja transferido como calor uniformemente para todo o ar na 
estação, de quanto aumenta a temperatura do ar na estação? Considere a densidade do 
ar 1,20 kg/m3, e seu calor específico como 1020 J/kg · K. 
Um trem do metrô com massa igual a 25000 kg viajando inicialmente a 15,5 m/s 
diminui sua velocidade e para em uma estação, lá permanecendo o tempo suficiente 
para que seus freios esfriem. As dimensões da estação são 65,0 m de comprimento por 
20,0 m de largura por 12,0 m de altura. Supondo que todo o trabalho realizado pelos 
freios para parar o trem seja transferido como calor uniformemente para todo o ar na 
estação, de quanto aumenta a temperatura do ar na estação? Considere a densidade do 
ar 1,20 kg/m3, e seu calor específico como 1020 J/kg · K. 
1 cal=4,186 J 
1 cal=4,186 J 
Lf = 333kJ/kg cGelo= 2220 J/kg.K cágua liq.= 4190 J/kg.K 
Lf = 333kJ/kg 
cGelo= 2220 J/kg.K 
cágua liq.= 4190 J/kg.K 
A Figura mostra o diagrama PV de uma 
expansão isotérmica de 1,50 mol de um gás 
ideal, a uma temperatura de 15 °C. 
a) Qual é a variação da energia interna do gás? 
b) Calcule o trabalho realizado pelo gás ou 
sobre o gás, e o calor absorvido (ou liberado) 
pelo gás durante a expansão. 
A Figura mostra o diagrama PV de uma 
expansão isotérmica de 1,50 mol de um gás 
ideal, a uma temperatura de 15 °C. 
a) Qual é a variação da energia interna do gás? 
b) Calcule o trabalho realizado pelo gás ou 
sobre o gás, e o calor absorvido (ou liberado) 
pelo gás durante a expansão. 
W = (1.50 mol)(8.314 J/mol ⋅K)(288.15 K)ln(2.00) = 2.49×103 J. 
Um volume de ar (considerado um gás ideal) é 
primeiro resfriado sem variação de volume, e 
depois expandido sem variação de pressão, 
como mostra o caminho abc na Figura. 
a) Compare a temperatura final do gás com a 
sua temperatura inicial. 
b) Quanto calor o ar troca com seu meio 
ambiente durante o processo abc? O ar absorve 
calor ou libera calor durante esse processo? 
c) Se, em vez disso, o ar se expandisse do 
estado a ao estado c pelo caminho mostrado em 
linha reta, quanto calor ele trocaria com seu 
meio ambiente? 
Um volume de ar (considerado um gás ideal) é primeiro resfriado sem 
variação de volume, e depois expandido sem variação de pressão, 
como mostra o caminho abc na Figura. 
a) Compare a temperatura final do gás com a sua temperatura inicial. 
b) Quanto calor o ar troca com seu meio ambiente durante o processo 
abc? O ar absorve calor ou libera calor durante esse processo? 
c) Se, em vez disso, o ar se expandisse do estado a ao estado c pelo 
caminho mostrado em linha reta, quanto calor ele trocaria com seu 
meio ambiente? 
Um motor Diesel produz 2200 J de trabalho mecânico e rejeita 4300 J de calor 
em cada ciclo. 
a) Qual deve ser a quantidade de calor a ser fornecida para a máquina em 
cada ciclo? 
b) Qual é a eficiência térmica da máquina? 
Um motor Diesel produz 2200 J de trabalho mecânico e rejeita 4300 J de calor 
em cada ciclo. 
a) Qual deve ser a quantidade de calor a ser fornecida para a máquina em 
cada ciclo? 
b) Qual é a eficiência térmica da máquina? 
Certa usina termelétrica alimentada por reação nuclear produz uma potência mecânica 
(usada para operar um gerador elétrico) igual a 330 MW. Sua taxa de absorção de calor 
do reator nuclear é igual a 1300 MW. 
a) Qual é a eficiência térmica? 
b) Com que taxa o calor é rejeitado? 
Certa usina termelétrica alimentada por reação nuclear produz uma potência mecânica 
(usada para operar um gerador elétrico) igual a 330 MW. Sua taxa de absorção de calor 
do reator nuclear é igual a 1300 MW. 
a) Qual é a eficiência térmica? 
b) Com que taxa o calor é rejeitado? 
Uma máquina de Carnot cujo reservatório quente está a uma 
temperatura de 620 K absorve 550 J de calor nessa temperatura em 
cada ciclo e fornece 335 J para o reservatório frio. 
a) Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo? 
b) Qual é a temperatura da fonte fria? 
c) Qual é a eficiência térmica do ciclo? 
Uma máquina de Carnot cujo reservatório quente está a uma 
temperatura de 620 K absorve 550 J de calor nessa temperatura em 
cada ciclo e fornece 335 J para o reservatório frio. 
a) Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo? 
b) Qual é a temperatura da fonte fria? 
c) Qual é a eficiência térmica do ciclo?