Gabarito_AP1_2017-1

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1a Questão 
Utiliza-se a lei de Stevin, sabendo-se que a pressão na 
superfície superior do líquido é p, e que a pressão à 
profundidade h é p0. 
p0 = p +  g h  h = (p-p0)/g = 
980 Pa /(1000 kg/m3 x 9,8 m/s2) = 0,1 m 
 
Observe que quem usou a “fórmula” p = p0+ g h 
errou, pois, como mostra a figura, a situação física é 
com´letamente diferente. 
 
2a Questão 
(a)  = A1v1 = A2v2 A1= 0,126 m
2 e A2 = 0,031m
2 potanto 
v1= 7,96 m/s e V2 = 31,8 m/s 
(b) Aplicando a equação de Bernoulli entre 1 e 2 temos, considerando que a altura 0 
corresponde à posição 1: 
p1 + (1/2) v1
2 = p2+(1/2)v2
2 +gh então 
p1 – p2 = (1/2)(v2
2-v1
2)+ gh = 523 kPa 
 3a Questão 
(a) Os trechos AB e CD são isobáricos, portanto Q = n cp T = (5/2)nR pV)/nR = 
= (5/2) pV) Então QAB = 100 kJ e QCD = -50 kJ 
Para determinar o calor nos trechos BC e DA utilizamos a 1ª lei da Termodinâmica: 
E = Q-W  Q = E + W = (3/2) nR W = (3/2) pV) + W 
WBC = -15 kJ e WDA = 15 kJ portanto teremos QBC = -90 kJ e QAB = 60 kJ 
 
 
 
 
 
4a Questão 
(a) O bloco metálico a 50o C foi colocado em contato com a mistura de água e gelo a 
0oC, e somente 0,1 kg de gelo se fundiram. Então a temperatura do banho manteve-se a 
0o C, e a temperatura do bloco variou de 50oC a 0o C. O calor cedido pelo bloco 
metálico será dadp pelo calor absorvido pelo gelo que fundiu. 
Então Q = mL = 0,1 kg x 333000 J/(kg K)= 33300 J 
(b) Uma vez que dQ = m c dT = TdS A variação de entropia no segundo banho será 
dada por: 
S = mc ln(Tfinal/Tinicial Tinicial = 273 K (0
oC) e Tfinal = 313 K 
O produto mc do bloco metálico será dado pelo calor de fusão do gelo no item (a): 
Q = mc   mc = Q/ J/K 
 Portanto S = 666 J/K ln(343/273) = 91,1 J/K