1ª Lista de Física II 2014_1

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1ª Lista de Exercícios de Física Termodinâmica do Prof Rodrigo Souza
1 – A que pressão esta submetido um corpo submerso a 2m de profundidade em um banho de oleo, cuja densidade é 800Kg/m3? Considere g=10m/s2 e pressão atmosférica =101325Pa = 101325N/m2 Resp: 117325Pa
2 – Um submarino submerge até uma profundidade de 200m. Nesta condição, qual será a pressão atuando na parede do mesmo? Considere g=10m/s2 , densidade da água=1000Kg/m3 e pressão atmosférica =1atm = 101325PA= 101325N/m2 Resp: 20.74 atm
3- Deseja-se medir a pressão de um balão (p1) segundo o esquema abaixo. Se o líquido usado é o mercúrio ( densidade=13600Kg/m3,) determine a pressão p1 sabendo que o liquido foi deslocado 12cm. Considere g=10m/s2 Resp: 16.3KPa
4 – Um corpo de 200g de chumbo e outro de 200g de cobre estão totalmente submersos em um aquário cheio de água. Com relação ao empuxo podemos afirmar que : dados ρchumbo=11.4g/cm3 e ρcobre= 9g/cm3
O empuxo sobre o chumbo é maior do que sobre o cobre
O empuxo sobre o cobre é maior do que sobre o chumbo
O empuxo não varia de um corpo para outro
Nada se pode dizer sem outras informações
5 - Um bloco de chumbo de 20cm3 e outro de cobre também de 20cm3 estão totalmente submersos em um aquário cheio de água. Com relação ao empuxo podemos afirmar que : dados ρchumbo=11.4g/cm3 e ρcobre= 9g/cm3
O empuxo sobre o chumbo é maior do que sobre o cobre
O empuxo sobre o cobre é maior do que sobre o chumbo
O empuxo não varia de um corpo para outro
Nada se pode dizer sem outras informações
6- Um bloco de massa de 60kg e densidade de 3,0 . 102 kg/m3 imerso em um líquido de densidade d = 90 kg/m3 e preso por um fio ideal a um dinamômetro. Calcule a intensidade do empuxo exercido pelo líquido sobre o bloco. Considere g=10m/s2 Resp 180N
7 - No freio hidráulico temos, A1 = 1 cm2 e A2 = 10cm2 que são as áreas dos êmbolos. Se o motorista aplica uma força de 20 N ao pedal, determine a força que as lonas exercem nas rodas. Resp: 200 N
8 - Num elevador hidráulico, um automóvel de 1200 kg de massa está apoiado num pistão cuja área é de 800 cm2. Qual é a força que deve ser aplicada no pistão de 20 cm2 de área para erguer o automóvel? Resp: F > 300 N
9 - Numa prensa hidráulica, o pistão maior tem área A1 = 200 m2 e o menor, área A2 = 5 cm2. Se uma força de 250 N é aplicada ao pistão menor, calcule a força F1 no pistão maior. Resp: 10N
10 - A figura a seguir mostra um tubo em U contendo dois líquidos em equilíbrio. Um deles é água, que se encontra no lado esquerdo e cuja massa específica é conhecida, e o outro é um óleo com massa específica não conhecida. Calcule a massa específica do óleo. Considere (densidade H2O = 1000Kg/m3) e g = 10m/s2 Resp: 894,37Kg/m3
11 - Um cilindro de alumínio com 0,09 m de altura com uma área de base igual a 0,0018 m2, está totalmente submerso em álcool etílico. Calcule o empuxo sofrido por este cilindro em virtude do fluido existente. (densidade álcool = 810Kg/m3) e g = 10m/s2 Resp:1,31N
12 - Uma tubulação como indicada na figura abaixo, transporta água (ρ=1000Kg/m3) numa vazão de 10 m3/s em um tubo horizontal. Esta tubulação inicialmente tem área de seção transversal de 1,6m2 e quando passa por um morro de 15 metros de altura tem a área de seção diminuída para 1,0m2 . Determine a diferença de pressão (pA-pB) entre os pontos A e B. Considere g=10m/s2
13 - Uma placa retangular feita de bronze (α = 18 x 10-6°C-1) tem medidas que, à 0°C, medem Xcm (comprimento) e 75cm (altura). Sabendo que sua área aumentou 54cm2 quando esta placa foi aquecida à temperatura de 200°C, quanto mede o comprimento X desta placa retangular? Se a placa fosse feita de vidro pyrex (α = 3,2 x 10-6°C-1) de quanto aumentaria esta área devido ao efeito térmico?
14 - O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor desta diferença na escala Fahrenheit?
15 - Em uma tubulação como a descrita na figura abaixo escoa água inicialmente a uma vazão de 6 m3/s. No alto desta elevação, no ponto 2, a pressão é de 90KPa. A área da seção transversal é de 1 m2 na entrada (ponto 1) e de 0,5 m2 na saída (ponto 2). A diferença de elevação entre os centros da saída e da entrada é de 30 m. Determine a pressão, em atm, na entrada da tubulação. Considere densidade da H2O = 1000Kg/m3 e g=10m/s2 . 1atm = 101325Pa.
16 - Ao nível do mar, mediante dois termômetros, um graduado da escala Celsius e outro na escala Fahrenheit, determinamos a temperatura de certa massa de água líquida. A diferença entre as leituras dos dois termômetros é 100. A temperatura dessa massa de água na escala Kelvin é:
17 - Em uma casa feita exclusivamente de madeira (α= 58 x 10-6°C-1) as vigas que sustentam o primeiro pavimento tem 0,48m3, cada uma.De quanto aumentaria o volume de cada viga caso a temperatura sofresse uma variação de 50°C?