Lista Tranf Calor 2018

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA 
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE BARRETOS 
ENGENHARIA – TURMA ESPECIAL 
FUNDAMENTOS FÍSICOS DA TERMODINÂMICA E ÓPTICA – LISTA DE EXERCÍCIOS 
PROF. LUCIANO HENRIQUE DE ALMEIDA 
 
1 – O corpo de uma pessoa está coberto com 1,6 m2 de roupas de lã. A espessura da lã é de 2,0 x 10-3 m. A 
temperatura na superfície externa da lã é de 11 ºC e a temperatura da pele é de 36 ºC. Quanto de calor por 
segundo a pessoa perde devido a condução? klã = 0,040 J/(s.m.ºC) 
 
2 – A taxa média com que se conduz energia para fora através da superfície de solo na América do Norte é de 
54,0 mW/m2 e a condutividade térmica média das rochas próximas da superfície é de 2,5 J/(s.m.ºC). Supondo 
uma temperatura de 10 ºC na superfície, encontre a temperatura a uma profundidade de 35 km. 
 
3 – Duas hastes retangulares idênticas são soldadas extremidade com extremidade, como mostra a figura A. Em 
2 minutos 10 J de calor são conduzidos através da haste. Quanto tempo levaria para que 10 J fossem conduzidos 
através das hastes se elas fossem soldadas uma na outra como mostrado na figura B? 
 
Figura A Figura B 
 
 
4 – Duas hastes, uma de alumínio e outra de cobre, estão unidas pelas extremidades. A área da seção transversal 
de cada uma é de 4,0 x 10-4 m2 e o comprimento de cada uma é de 0,04 m. A extremidade livre da haste de 
alumínio é mantida a 302 ºC, enquanto a extremidade livre da haste de cobre é mantida a 25 ºC. 
a) Qual a temperatura na interface alumínio-cobre? 
b) Qual a quantidade de calor conduzida pelas duas hastes em 2 s? 
c) Qual a temperatura de haste de alumínio a uma distância de 0,015 m da extremidade mais queste/ 
 
5 – Ar contido em um conjunto cilindro-pistão é lentamente aquecido. A figura mostra a variação de pressão 
em função do volume. Determine o trabalho no processo do estado 1 para o estado 3. 
 
 
6 - Dado o gráfico determine o trabalho realizado em cada transformação AB, BC e CD. Qual o trabalho 
realizado no ciclo ABCA? 
 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO DA 
FUNDAÇÃO EDUCACIONAL DE BARRETOS 
ENGENHARIA – TURMA ESPECIAL 
FUNDAMENTOS FÍSICOS DA TERMODINÂMICA E ÓPTICA – LISTA DE EXERCÍCIOS 
PROF. LUCIANO HENRIQUE DE ALMEIDA 
 
7 - Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas de 650 K e 350 K. Para melhorar a eficiência da 
máquina térmica, cabe decidir entre elevar a temperatura do reservatório quente em 40 K ou abaixar a 
temperatura do reservatório frio em 40 K. Qual modificação fornece maior aumento na eficiência? 
 
8 - Uma usina geotérmica usa o vapor aquecido pela energia geotérmica até 505 K e usa o vapor para realizar 
trabalho girando a turbina de um gerador elétrico. O vapor é, então, convertido em água em um condensador a 
323 K. A turbina gera trabalho a uma taxa de 84 000 kJ/s. Determine: 
a) A máxima eficiência com que esta usina pode operar; 
b) A quantidade mínima de calor descartado que deve ser retirada do condensador a cada 24 h.