exp2 lista AV2 2 2015

Prévia do material em texto

FAESO - Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos
Bacharelado em Engenharia 
Física Experimental II
Prof. Esp. Dorival Ronqui Junior
	
Nome: ________________________________________R.A. :_______________________data __ / __ / 2015
	
Lista de Exercícios 2
Julgue as afirmações a seguir:
I – A transferência de calor de um corpo para outro ocorre em virtude da diferença de temperatura entre eles;
II – A convecção térmica é um processo de propagação de calor que ocorre apenas nos sólidos;
III – O processo de propagação de calor por irradiação não precisa de um meio material para ocorrer.
Estão corretas:
a) Apenas I
b) Apenas I e II
c) I, II e III
d) I e III apenas;
e) Apenas II e III.
Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:
a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;
a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;
a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.
Duas salas idênticas estão separadas por uma divisória de espessura L=5,0 cm, área A=100m2 e condutividade térmica k=2,0W/moC. O ar contido em cada sala encontra-se, inicialmente, à temperatura T1=50°C e T2=25°C, respectivamente. Considerando o ar como um gás ideal e o conjunto das duas salas um sistema isolado, calcule o fluxo de calor através da divisória relativo às temperaturasiniciais T1 e T2 .
Para revestir as paredes de uma cozinha industrial, de onde o calor propagado causa desconforto às salas vizinhas, um engenheiro encontra dois produtos de custo idêntico. O produto A tem coeficiente de condutibilidade térmica KA e espessuraeA. O produto B tem coeficiente de condutibilidade térmica KB = 2 KA e espessura eB = 2 eA. Considerando exclusivamente o isolamento térmico, o engenheiro deve recomendar o produto A, o produto B ou é indiferente usar A ou B. Justifique.
Calor pode ser conceituado como sendo uma forma de energia que é transferida de um sistema físico para outro sistema físico devido, exclusivamente, à diferença de temperatura existente entre os dois sistemas. Sobre o fenômeno da transferência de calor, assinale o que for correto.
01) A transmissão do calor por convecção, em um meio, consiste essencialmente no deslocamento de moléculas de diferentes densidades, de uma região para outra desse meio. 
02) A condução do calor pode ser atribuída à transmissão da energia através de colisões entre as moléculas constituintes de um corpo. Por isso, os sólidos são melhores condutores de calor do que os líquidos e do que os gases. 
04) Fluxo de calor corresponde à quantidade de calor que atravessa uma seção reta do corpo que o conduz, na unidade de tempo. 
08) O calor, espontaneamente, se propaga do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura. 
16) Quando dois corpos, em contato, estão em equilíbrio térmico, pode-se afirmar que o fluxo de calor entre eles é constante. 
Notícia vinculada recentemente pela imprensa:
Sobre o aquecimento da Terra e o efeito estufa
Pode-se estar certo de que, apesar do contínuo crescimento do teor em CO da atmosfera desde os começos da era industrial, o clima não conheceu aquecimento no século XX. As normais medidas entre 1951 e 1980, em relação às do período 1921-1950 mostram, ao contrário, uma baixa (não significativa) de -0,3°C. De qualquer modo, a evolução é muito lenta, e dezenas de anos são necessários para que se registre uma mudança climática.
O apocalipse anunciado - fusão de glaciárias, elevação do nível do mar etc. - não é seguramente para amanhã. Se for necessário lutar contra a poluição, a degradação do meio ambiente devemos fazê-lo com os olhos abertos, com base em análises científicas e não nos limitando a gritar: "está pegando fogo!.
KAYSER, Bernard. Pour une analyse non conformiste de notresociété. fev. 1992, (mimeo). Apud SANTOS, Milton. Técnica, espaço e tempo.
a) O que é o efeito estufa?
b) Em que se baseia o autor na sua crítica aos que anunciam o apocalipse relacionado às mudanças climáticas?
Assinale  a  opção  que  completa  corretamente  as  lacunas  das sentenças  abaixo, em  relação  aos  processos  de  transmissão  de calor.
I - Ao  colocar  um  alimento  para  esquentar, a  chama  do  fogão transmite  calor  para  a  panela  principalmente  por
__________________.
II - O  aparelho  de  ar  condicionado  instalado  na  parte superior  de  uma  parede  refrigera  o  ambiente  por _____________ .
III- O  vidro  espelhado  das  garrafas  térmicas  evita  a  propagação  do  calor  por ________________________.
IV - O  congelador  de  uma  geladeira, instalado  na  parte  superior, tem  por  objetivo  provocar  a  transmissão  do  calor por __________________ .
V - Para  facilitar  a  retirada  de  uma  tampa  metálica  presa num  vidro  pode-se  derramar  água  quente  na  tampa  para que  o  calor, transmitido  por ____________________  provoque  a  dilatação  da  mesma.
(A)  condução  / convecção / irradiação  / convecção / condução
(B)  irradiação / convecção  / condução  / condução  / convecção
(C)  convecção  / condução  / irradiação / condução  / convecção
(D)  condução  / condução / convecção / convecção  / irradiação
(E)  irradiação  / condução  / condução / convecção  / convecção
A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação é α = 11 . 10-6 °C-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura aumentasse para 40°C?
 O gráfico abaixo representa a variação, em milímetros, do comprimento de uma barra metálica, de tamanho inicial igual a 1,000m, aquecida em um forno industrial. Qual é o valor do coeficiente de dilatação térmica linear do material de que é feita a barra, em unidades de 10-6 ºC-1.
	
	
Uma placa apresenta inicialmente uma área de 1,0 m2 a 0°C. Ao ser aquecida até 50°C, sua área aumenta 1,0 cm2. Determine o coeficiente de dilatação superficial do material que constitui a placa.
Um recipiente de cobre, de coeficiente de dilatação volumétrico médio frasco = 51 · 10–6 °C–1, contém mercúrio, a 0 °C, até o volume de 45 cm3. O volume do recipiente a 0 °C é de 46 cm3. Considere o coeficiente de dilatação do mercúrio Hg = 180 · 10–6°C–1. A que temperatura o mercúrio encherá completa- mente o recipiente?
 Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e para isso adquire 100m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que faltaram 2cm de fio para a cerca ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o material e seria impossível uma emenda no arame, o fazendeiro decide pensar em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele percebe que naquele dia a temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide fazer cálculos para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é proporcional ao seu comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear e à variação de temperatura sofrida, calcule o aumento de temperatura que deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o tamanho desejado. (Dado: coeficiente de dilatação térmica linear do fio α= 4.10-5OC-1)
	
	
Um recipiente de vidro. com a capacidade de 3000cm³, está completamente cheio com líquido, a 0°C. O conjunto é aquecido até 100°C e observa-se que 15cm³ desse líquido extravasa do recipiente.Considerando-se o coeficiente de dilatação linear do vidro como sendo constante no referido intervalo térmico e igual a α = 4.10-6 OC-1), qual o coeficiente de dilatação real desse líquido?
Dois blocos metálicos A e B têm a 0 °C volumes iguais a 250, 75 cm3 e 250 cm3, respectivamente. Determine a temperatura em que os blocos têm volumes iguais. Os coeficientes de dilatação linear médios   valem,   respectivamente,   2· 10–5 °C–1    e 3 · 10–5 °C–1.
Boa Prova