Física: Equação de Bernoulli, Hidrostática e Termodinâmica

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Aula 10
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1-Na equação de Bernoulli, descreva os elementos que constituem os dois membros da equação e sua unidade Física.
	Resposta: 
	É formada por meio (adimensional)
	Pressão registrada (Pa)
	Energia potencial do fluido (J)
	Energia Cinética do fluido (J)
2-Um avião requer uma diferença de pressão entre a superfície, superior e inferior, da sua asa, chamamos de sustentação e possui valor igual a 500N/m2. Suponha que o ar escoe de forma laminar sob a superfície inferior, com velocidade de 37m/s. Considere as faces da asa no mesmo nível e a densidade do ar sendo 1,3kg/m3, determine a velocidade do ar na superfície da asa, para a sustentação desejada.
3- As leis que regem a hidrostática estão presentes no nosso dia-a-dia, mais do que podemos imaginar. Elas se verificam, por exemplo, na água que sai da torneira das nossas residências, nas represas das hidrelétricas que geram a energia termoelétrica que utilizamos e na pressão que o ar está exercendo sobre você nesse exato momento
	Resposta: 
	Falso (termoelétricas) 
4- Considere o escoamento de ar em torno de um ciclista que se move em ar estagnado com velocidade Vo. Determine a diferença entre as pressões nos pontos (1) e (2) do escoamento. Considere que o ciclista tenha uma velocidade de 140km/h.
5- Uma consequência importante de lei de Stevin é o fato de a pressão hidrostática não depender da área de contato do líquido e isto é muito importante na área de Engenharia Civil.
	Resposta: 
	Verdadeiro
6- Pedro desloca se com velocidade inicial de 10m/s e depois aumenta para 90m/s na sua corrida matinal. Estimar o valor da pressão exercida pelo ar sobre Pedro e considerando aspectos da fisiologia humana, como Ele estaria nestas condições?
7-Uma massa aquosa de cimento + areia está sendo preparada no misturador industrial. Sabendo que o coeficiente de atrito é obtido em regime laminar, para esta massa, o número de Reynolds assumido foi de 1200. Qual é o valor efetivo do atrito dinâmico aqui estimado.
8- Qual deverá ser a área de secção transversal de uma tubulação, em que o ar se move a 3,0 m/s, de
modo a permitir a renovação do ar, a cada 15 minutos, em um quarto com 300m3 de volume? Admita que a densidade do ar permaneça constante.
Avalie a pressão desenvolvida por um compressor que tem cilindro de área circular 3m2 e desenvolve potencial de energia de U = 2x2yz i + 7xy2 j – 0,3y10 k , quando o cilindro esta no curso dado por (2, 2, 1). 
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9- Quanta água permanece líquida após 50,2 kJ de calor serem extraídos de 260g de água, inicialmente no ponto de congelamento?
10- A Lei Zero da Termodinâmica começa com uma simples definição de equilíbrio termodinâmico, É observado que algumas propriedades dos materiais, como a pressão em um volume de gás, o comprimento de uma barra metálica, ou a condutividade elétrica de um fio, podem mudar se o material for aquecido ou resfriado. Se dois desses materiais estiverem em temperaturas diferentes entrarem em contato físico haverá uma mudança nas propriedades de ambos os materiais. No instante que as mudanças param de ocorrer, significa que os materiais estão em equilíbrio térmico, ou equilíbrio termodinâmico. Ou seja, quando dois corpos estão na mesma temperatura, trocas de calor ocorrem.
	Resposta: 
 Falso (condutividade elétrica)
11- Se colocamos um 20 latinhas a 20°C de 300 ml de sua bebida predileta em uma vasilha térmica com 20 l de água a 0°C. Qual a temperatura de equilíbrio deste sistema?
Resposta:
12- De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo adiabático sofrido por um sistema termodinâmico de massa fixa, a energia interna do sistema aumenta de 4J então o calor recebido e o trabalho realizado pelo sistema neste processo são, respectivamente:
	Resposta: 
	Q = W + ΔU
	0 = W + ΔU
	W = -4J
13- De acordo com a primeira lei da termodinâmica se, durante um processo isotérmico sofrido por um gás ideal de massa fixa, o gás libera uma quantidade de calor cujo módulo é de 50cal então a variação de energia interna e o trabalho realizado pelo gás neste processo são, respectivamente:
	Resposta: 
	Q = W + ΔU
	Q = W 
	W = -50 Cal
14-Um conceito amplo de calor se refere a forma de transferência de energia não mecânica entre sistema e vizinhança, ou seja, uma forma de transferência de energia entre sistema e vizinhança não relacionada a trabalho mecânico, podendo ser decorrente de diferença de temperatura entre sistema e vizinhança ou mesmo advinda de radiação solar etc.
Podemos dizer que se um sistema termodinâmico libera para a vizinhança, num certo processo, uma quantidade de calor cujo valor absoluto é 7joules e realiza um trabalho de 3joules então, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a variação de energia interna do sistema, é:
	Resposta: 
	Q = W + ΔU
	-7 = 3 + ΔU 
	ΔU = -10J
15-Considere uma garrafa térmica fechada com uma certa quantidade de água em seu interior. A garrafa é agitada fortemente por um longo período de tempo. Ao final desse período pode-se dizer que a temperatura da água:
	Resposta: 
	aumenta, pois, o ato de chacoalhar aumenta a energia interna da água.
16- Enquanto se expande, um gás recebe o calor Q=100J e realiza o trabalho W=70J. Ao final do processo, podemos afirmar que a energia interna do gás:
	Resposta:
	Q = W + ΔU
	100 = 70 + ΔU 
	ΔU = 30J
17- Em relação à Primeira Lei da Termodinâmica, julgue os itens abaixo com Verdadeiro (V) e Falso (F): I- A variação da energia interna, quando um sistema absorve 200cal e realiza um trabalho de 200J, é 400J. II- Um sistema que cede 50cal para o meio ambiente e recebe trabalho de 150J tem variação de energia interna negativa. III- Calor e trabalho são duas grandezas físicas de mesma dimensão.
	Resposta:
	I = F
	II = V 
	III = V
18- Durante a compressão de um sistema gasoso, sob a ação de uma força constante, pode-se afirmar que:
	Resposta:
	O trabalho realizado sobre o gás é negativo
19- A primeira lei da termodinâmica diz a respeito à:
	Resposta:
	Conservação da energia
20- Um músculo pneumático esta sob uma força F(x,y) = (xy; 2x) no caminho r(t) = (3t; 2t^2), durante um intervalo de [0 ; 1] segundo. Determine o valor do trabalho de compressão e marque sua resposta abaixo
	Resposta:
	6J
21- Numa transformação gasosa reversível, a variação da energia interna é de +300J. Houve compressão e o trabalho realizado pela força de pressão do gás é, em módulo, 300J. Então, podemos afirmar que o gás:
	Resposta:
	Q = W + ΔU
	Q = 300 + 300 
	Q = 600J (recebeu calor)
Obrigado!!!!