2017119 191610 Física 2 Lista de exercícios 02

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1) Transforme as unidades de temperatura conforme solicitado. 
a) T=30,7°C= °F g) T=300K= °F 
b) T=-40,8°C= K h) T=80K= °F 
c) T=34°F = °C i) T=500K= °C 
d) T=460°F = °C j) T=200K= °C 
e) T=36°F = K k) T= 1020,3 °C= K 
f ) T=980K= °F l) T= 1800 °C= °F 
 
2) O engenheiro e físico escocês William John Macquorn Rankine, propôs a escala absoluta 
de temperatura Rankine (°Ra) em 1859. Sabendo que na pressão de 1,00 atm a temperatura 
de fusão da água é de 491,67 °Ra e a temperatura de ebulição é de 671,67 °Ra. Determine 
uma relação entre °C e °ra, entre °F e °Ra e entre K e °Ra. 
 
3) Dois termômetros, um graduado na escala Celsius e outro na escala Fahrenheit, fornecem 
a mesma leitura para a temperatura de um gás. Determine o valor desta temperatura. 
 
4) A temperatura média do corpo humano é de 36,5 °C. Determine o valor dessa temperatura 
na escala Rankine. 
 
5) Quais são os três modos de propagação do calor? Explique detalhadamente cada um 
deles. 
 
6) (A unidade de medida de energia BTU é um acrônimo de British thermal unit. Sabendo 
que 1 BTU equivale a 1055,06 J. Determine quanto uma barrinha de cereal de 471 cal tem 
em BTU. 
 
7) Converta 1580,9 J para BTU, cal e kcal. 
 
8) Determine o número de mols em 500 g de oxigênio. 
 
9) Determine a massa em libras de 1,5 mol de hidrogênio. 
 
FACULDADES INTEGRADAS DO BRASIL - UNIBRASIL 
DISCIPLINA: Mecânica Geral I 
Prof: Rodrigo César Raimundo 
Lista de exercícios 2. 
 
 
10) Em que temperatura a leitura na escala Fahrenheit é igual (a) a duas vezes a leitura na 
escala Celsius e (b) a metade da leitura na escala Celsius? 
 
11) Em uma escala linear de temperatura X, a água congela a -125,0°C e evapora a 375,0°X. 
Em uma escala linear de temperatura Y, a água congela a -70,00 °Y e evapora a -30,00 °Y. 
Uma temperatura de 50°Y corresponde a que temperatura na escala X? 
 
12) O álcool etílico tem um ponto de ebulição de 78,0°C, um ponto de congelamento de -
114°C, um calor de vaporização de 879 kJ/kg, um calor de fusão de 109 kJ/kg e um calor 
específico de 2,43 kJ/kg.K. Quanta energia (em BTU) deve ser removida de 510 g de álcool 
etílico que está inicialmente na forma de gás a 78,0°C para que ele se torne um sólido a -
114°C? 
 
13) O hélio tem um ponto de ebulição muito baixo, a 4,2 K, e um calor de transformação 
muito baixo, 2,09.104 J/kg. Um vaso com hélio líquido recebe a energia de um calefator 
elétrico nele imerso, à taxa constante de 10 W (1 W= 1 J/s). A essa taxa, em quanto tempo 
é evaporado 375 mols de hélio líquido? 
 
14) Determine quanta energia (em Btu) é necessária para elevar a temperatura de 3000 g 
de alumínio de 20°C para 50°C? 
 
15) Uma pérola de cádmio, com 60 g, está a 20°C. Se injetarem 1,60 Btu de calor no cádmio, 
qual a temperatura final da pérola? (Dado que o calor específico do cádmio é 230 J/kg.°C). 
 
16) Um carro de 975 kg tem seus pneus cheios a 32 psi. Qual seria o valor da pressão em 
Pa e atm? 
 
17) Um gás está num vaso, à pressão de 1,5 atm e com volume de 4000 L. Qual o trabalho 
feito pelo gás (a) se este se expande a pressão constante, até dobrar o volume inicial e (b) 
se o gás é resfriado, à pressão constante, até ter uma quarto do volume inicial? 
 
18) Um trabalho de 200J é realizado sobre um sistema, e uma quantidade de calor de 70,0 
cal é removida do sistema. Qual é a variação de energia interna? 
 
19) Uma amostra, constituída de 64,0 g de oxigênio a uma pressão constante de 1,00 atm 
quando aquecida de 20,0°C para 100,0 °C tem seus volume aumentado de 50 L para 70 L. 
Sabendo que o calor específico molar do oxigênio é 58,2 J/mol.K, determine: 
a) a quantidade de calor transferida para a amostra. 
b) quanto trabalho realiza o gás. 
c) a variação de energia interna. 
 
20) Uma amostra, constituída de 4,00 mol de oxigênio a uma pressão inicial de 1,00 atm 
quando aquecida de 15,0°C para 80,0 °C. Suponha válido o modelo de gás ideal para o 
sistema. 
a) Que quantidade de calor transferido para a amostra é necessária, se o volume é mantido 
constante durante o aquecimento? 
b) Que quantidade de calor transferido para a amostra é necessária, se a pressão é mantida 
constante? 
c) Quanto trabalho realiza o gás na parte (b)? 
 
21) Calcule o número de mols e o número de moléculas em 1,00 cm3 de um gás ideal a uma 
pressão de 100Pa e a uma temperatura de 220 K. 
 
22) Uma certa quantidade de um gás ideal a 10,0 °C e 100 kPa ocupa um volume de 2,50 
m3. Se a pressão é aumentada para 300 kPa e a temperatura é aumentada para 30,0 °C, 
que volume o gás passará a ocupar? Suponha que não haja vazamentos. 
 
23) Calcular o trabalho efetuado por 6 gramas de hidrogênio (considere que seja gás ideal) 
que, mantido a 0,00°C, se expande de 3 litros até 10 litros. 
 
24) Cinco moles de um gás ideal se expandem isotermicamente, a 127°C, até um volume 
quatro vezes maior do que o inicial. Achar (a) o trabalho feito pelo gás e (b) o calor fornecido 
ao sistema, ambos em Joules. 
 
25) Um gás ideal, inicialmente a 300 K, sofre uma expansão isobárica à pressão de 2,5 kPa. 
Se o volume crescer de 1000 L até 3000 L, e se 11,85 Btu de calor forem fornecidos ao gás, 
determine a variação de energia interna do gás e (b) a temperatura final do gás.