Lista 01. Fundamentos da Termodinâmica

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Termodinâmica Clássica 
Turma: EQU5AN-CMB (2018/1) Professora: Michelle Alves 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS 01 
FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA 
 
1. Em qual temperatura absoluta as escalas de temperatura Celsius e Fahrenheit 
fornecem o mesmo valor numérico? Qual é esse valor? (R.: 233 K) 
 
2. Qual é a mínima temperatura possível de um corpo? Forneça o resultado em 
graus Celsius e em Kelvin. (R.: 0 K ou -273,15 °C) 
 
 
3. Mostre que a unidade SI para energia cinética e energia potencial é o Joule. 
 
 
4. A leitura em um manômetro de mercúrio a 25°C (aberto para a atmosfera em 
uma extremidade) é de 56,38 cm. A aceleração da gravidade local é de 9,832 
m/s2. A pressão atmosférica é de 101,78 kPa. Qual é a pressão absoluta, em 
kPa, sendo medida? A densidade do mercúrio a 25°C é igual a 13,534 g/cm3. 
(R.: P = 176,80 kPa) 
 
5. Um gás é confinado em um cilindro com 0,47 m de diâmetro por um êmbolo, 
sobre o qual repousa um contrapeso. Juntos, o êmbolo e o contrapeso 
possuem massa de 150 kg. A aceleração da gravidade local é de 9,813 m/s2 e a 
pressão atmosférica é de 101,57 kPa. 
 
a) Qual é a força, em Newtons, exercida sobre o gás pela atmosfera, pelo 
êmbolo e o contrapeso, admitindo que não há atrito entre o êmbolo e o 
cilindro? (R.: F = 18700 N) 
b) Qual é a pressão do gás em kPa? (R.: P = 110,0 kPa) 
c) Se o gás no cilindro for aquecido, ele se expande, empurrando para cima o 
êmbolo e o contrapeso. Se o êmbolo e o contrapeso forem erguidos em 
0,83 m, qual é o trabalho realizado pelo gás, em kJ? Qual é a variação de 
energia potencial do êmbolo e do contrapeso? (R.: W = 15,52 kJ; ΔEp = 1,22 
kJ) 
6. As turbinas de uma usina hidroelétrica são acionadas por água que cai de uma 
altura de 50 m. Considerando eficiência de 91% para a conversão de energia 
potencial em elétrica e 8% de perdas na transmissão da potência resultante, 
qual é a vazão mássica de água necessária para manter acesa uma lâmpada de 
200 watts? (R.: Vazão = 0,48 kg/s) 
 
7. O conjunto formado pelos cilindros e tubulação com válvula, mostrado na 
figura abaixo, contém água (ρ = 1000 kg/m3). As áreas das seções transversais 
dos cilindros A e B são respectivamente iguais a 0,1 e 0,25 m2. A massa de água 
no cilindro A é 100 kg, enquanto a de B é 500 kg. Admitindo que h seja igual a 1 
m, calcule a pressão no fluido em cada seção da válvula. (R.: PVA = 130755 Pa; 
PVB = 111135 Pa)