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UVA - Cabo Frio Professor: Ricardo Rodrigues Gomes
Lista de Exerćıcio de Fenômenos de Transporte - 2018.1 - Termologia e
Calor
1. Uma panela com água é aquecida de 25C para 80C. Determine a
variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas escalas Kelvin e
Fahrenheit.
2. Existe uma temperatura que tem o mesmo valor numérico na escala
Celsius e na escala Fahrenheit. Qual é essa temperatura?
3. Um laboratório dispõe de um termômetro C, de alta precisão, cali-
brado em graus Celsius, e um termômetro F, defeituoso, calibrado na escala
Fahrenheit. Para o ponto de fusão do gelo o termômetro F assinala 30oF; e
, quando o termômetro C indica 40oC, F está em 106oF.
(a) Quanto indicará o termômetro F no ponto de vapor?
(b) Sendo FR o valor real da escala Fahrenheit, estabeleça uma relação ter-
mométrica entre F e FR.
4. A ponte Humber, na Inglaterra, cujo comprimento é de 1410 m pos-
sui o maior vão sem apoio do mundo. Calcule a variação do comprimento
da base de aço do vão quando a temperatura aumenta de −5oC até 18oC.
5. Os rebites de alumı́nio usados na construção de aviões são feitos com um
diâmetro ligeiramente maior do que o diâmetro do buraco e resfriados com
gelo seco (CO2) antes de serem colocados nos respectivos lugares. Sabendo
que o diâmetro de um buraco é igual a 4, 5 mm, qual deve ser o diâmetro
de um rebite a 23oC para que seu diâmetro fique igual ao do buraco quando
este for resfriado até −78oC?
6. Durante uma corrida, um estudante de 70kg gera uma energia térmica
com uma taxa de 1200 W. Para manter a temperatura do corpo constante e
igual a 37oC, esta energia deve ser removida do corpo pela transpiração ou
por outros mecanismos. Caso esses mecanismos falhem e o calor não possa
ser removido do corpo do estudante, durante quanto tempo ele poderia cor-
rer sem que ocorresse um dano irreverśıvel a seu corpo? (Dado: Protéınas
são irreversivelmente danificadas a 44oC e o calor espećıfico do corpo hu-
mano é cch = 3480 J/Kg K.
7. Para se manter acordado em seus estudos durante uma semana inteira,
um estudante faz uma x́ıcara de café colocando inicialmente 0, 32 Kg de
água em um aquecedor elétrico de 200W.
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(a) Qual é o calor transferido para a água para elevar sua temperatura de
20oC até 80oC?
(b) Qual o tempo necessário para isso?
8. Um recipiente aberto de massa depreźıvel contém 0, 55 Kg de gelo a
−15oC. Fornecemos calor ao recipiente com uma taxa de 800 J/min durante
500 mins.
(a) Depois de quantos minutos o gelo estará prestes ao derretimento?
(b) Depois de quantos minutos, a partir do momento em que o aquecimento
começou, a temperatura começará a se tornar maior que 0oC?
(c) Faça um gráfico mostrando a temperatura em função do tempo decor-
rido?
9. Uma fôrma de cubos de gelo com massa despreźıvel contém 0, 35 Kg
de água a 18oC. Qual a quantidade de calor necessária para esfriar a água
até 0oC e solidificá-la? Responda em Joules e em calorias.
10. Qual é calor total necessário para converter 12 g de gelo a −10oC até se
transformar em vapor d’água a 100oC?
11. Qual é o calor transferido para a sua pele quando ela recebe calor
liberado:
(a) por 25 g de vapor d’água inicialmente a 100oC quando ele se esfria até
atingir a temperatura da pele (34oC)?
(b) por 25 g de água inicialmente a 100oC quando ele se esfria até atingir
34oC?
(c) O que você pode concluir acerca da intensidade relativa da queimadura
causada por água quente e a queimadura causada por vapor d’água?
Dados:
αaço = 1, 2 × 10−5oC−1 ;
αal = 2, 4 × 10−5oC−1 ;
cH2O = 4190 J/Kg K ;
cgelo = 2, 01 × 103 J/Kg K ;
LfH2O = 3, 34 × 105 J/Kg ;
LvH2O = 2256 × 103 J/Kg ;
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