Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE - EEIMVR - VCE LISTA DE FÍSICA III - Verão 2018 - PROF. DILSON 1- 1. Um lingote de aço acaba de ser produzido na etapa de lingotamento de uma usina siderúrgica. Ele possui 5,0 m de comprimento, 30 m de espessura e 1,0 m de largura. Se ele sai a 700 o C, qual seria, aproximadamente, a massa de água (inicialmente a 20 o C) que deve ser utilizada para refrigerá-lo até 100 o C? (Dica: assuma que toda a água utilizada acabará virando vapor e use ρaço = 7, 8103 kg/m 3 , caço = 470 J/kg K e cágua = 4190 J/kg K). 2- 3- Mostre que a taxa radial de fluxo de calor em uma substância de condutividade térmica k, entre duas superfícies esféricas concêntricas, é dada por A superfície esférica interna tem raio r1 e temperatura T1, enquanto a externa, tem raio r2 e temperatura T2. 4- Uma chapa condutora de calor, de seção reta A e comprimento L, é mantida em contato em seus extremos com dois reservatórios de calor de temperaturas T1 (no extremo esquerdo) e T2 (no direito), sendo T1 > T2. Por outro lado, a constante de condutividade térmica deste material varia linearmente ao longo de seu comprimento, assumindo os valores sendo k1 na extremidade da esquerda e k2 na extremidade da direita com k2 < k1. Determine a taxa de calor transportada ao longo do comprimento desta chapa, no regime estacionário. 5- Na figura um fluxo calórico atravessa longitudinalmente um tronco de cone circular reto de condutividade térmica constante κ, raio menor a, raio maior b e comprimento L. Calcule, em função dos parâmetros do problema, a taxa de calor no regime estacionário através do material. Considere que Tb > Ta, sendo Ta e Tb temperaturas constantes nas faces do cone. 6- Um fluido homogêneo pode passar de um estado inicial i a um estado final f no plano PV através de dois caminhos diferentes, representados por iaf e ibf no diagrama indicador (ver figura). A diferença de energia interna entre os estados inicial e final é 50 J. O trabalho realizado pelo sistema na passagem de i para b é de 100 J. O trabalho realizado pelo sistema quando descreve o ciclo iafbi é de 200 J. A partir destes dados, determine, em magnitude e sinal: (a) a quantidade de calor Qibf , associada ao caminho ibf; (b) o trabalho Wiaf ; (c) a quantidade de calor Qiaf associada ao caminho iaf; (d) o trabalho Wfci e a quantidade de calor Qfci associados ao caminho fci. 7-. Um gás ideal inicialmente no estado termodinâmico (Pi, Vi, Ti) sofre uma série de transformações termodinâmicas através do ciclo mostrado na figura abaixo. (a) Encontre o trabalho feito pelo gás ao longo deste ciclo. (b) Qual a energia líquida adicionada na forma de calor ao longo do ciclo? 8- 9- 10- Quando um sistema vai do estado a até o estado b (ver figura) pelo caminho acb, um calor igual a 90,0 J flui para o interior do sistema, e um trabalho de 60,0 J é realizado pelo sistema. (a) Qual é o calor que flui para o interior do sistema pelo caminho adb, sabendo que o trabalho realizado pelo sistema é igual a 15,0 J? (b) Quando o sistema retorna de b para a pelo caminho encurvado, o valor absoluto do trabalho realizado pelo sistema é igual a 35,0 J. O sistema absorve ou libera calor? Qual é a quantidade desse calor? (c) Sabendo que Ua = 0 e Ud = 8,0 J, calcule os calores absorvidos nos processos ad e db.
Compartilhar