TTC_lista1_2021

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ECA/TTC – Lista 1 – Introdução à Termo/ Calor e Trabalho – página 1/2
1. Um sistema fechado consistindo em 0,454 kg de um gás é submetido a um processo durante o
qual a relação entre pressão e volume é P.Vn = constante. O processo se inicia com P1 = 1,38 bar, 
V1 = 0,283 m3, e termina com P2 = 6,90 bar. Determine o volume final para cada um dos seguintes
valores da constante n: 1; 1,2; 1,3 e 1,4. Represente graficamente cada um dos processos em um
diagrama de pressão versus volume.
2. Um sistema consiste em ar em uma montagem pistão-cilindro, inicialmente a P1 = 1,38 bar, e
ocupa um volume de 42,5 L. O ar é comprimido para P2 = 6,90 bar e o volume final é de 14,2 L.
Durante o processo, a relação entre a pressão e o volume é linear. Determine a pressão em um
estado intermediário onde o volume é de 34,0 L e esboce o processo em um gráfico de pressão
versus volume. Resposta: 3,04 bar.
3. Duas medições de temperatura são efetuadas com um termômetro na escala Celsius. Mostre que a
diferença entre duas leituras poderia ser a mesma se as temperaturas fossem convertidas para a
escala Kelvin.
4. Qual é a variação de energia potencial de um automóvel pesando 11,6 kN ao nível do mar quando
ele viaja do nível do mar para uma elevação de 610 m? Considere que a aceleração da gravidade
seja constante. 
5. Um objeto de massa de 10 kg, apresentando uma velocidade inicial de 500 m/s, desacelera para
uma velocidade final de 100 m/s. Qual é a variação de energia cinética do objeto, em kJ?
6. Conforme ilustrado na figura ao lado, um cilindro feito de sucata compactada,
medindo 2 m de comprimento e 0,5 m de diâmetro, é suspenso por uma balança de
mola, em um local onde a aceleração da gravidade é 9,78 m/s2. Se a massa
específica da sucata, em kg/m3, varia com a posição z de acordo com
ρ=7800−360(z /L)2 , determine a leitura da escala, em N. R.: 29,5 N.
7. Um sistema fechado, que consiste em 0,5 kmol de amônia, ocupa um volume de
6 m3. Determine (a) o peso do sistema, em N, e (b) o volume específico, em
m3/kmol e m3/kg. Considere g = 9,8 m/s2.
R.: a) 83,3 N; b) 12 m3/kmol, 0,706 m3/kg.
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8. A figura ao lado mostra um conjunto cilindro-
pistão. O diâmetro do pistão é 100 mm e sua massa é
5 kg. A mola é linear e não atua sobre o pistão
enquanto este estiver encostado na superfície inferior
do cilindro. No estado mostrado na figura, o volume
da câmara é 0,4 L e a pressão é 400 kPa. Quando a
válvula de alimentação de ar é aberta, o pistão se
desloca de 2 cm. Admitindo que a pressão
atmosférica é igual a 100 kPa, calcule a pressão no ar nessa nova situação. R.: 515 kPa.
9. Meio quilo de gás contido em uma montagem pistão-cilindro está submetido a um processo a
pressão constante de 4 bar iniciando em v1 = 0,72 m3/kg. Para o gás como um sistema, o trabalho é
– 84 kJ. Determine o volume do gás, em m3. R.: 0,15 m3.
10. Um gás é comprimido de V1 = 0,09 m3, P1 = 1 bar para V2 = 0,03 m3 e P2 = 3 bar. A pressão e o
volume são relacionados linearmente durante o processo. Para o gás, encontre o trabalho, em kJ.
R.: -12 kJ.
11. Gás dióxido de carbono em uma montagem pistão-cilindro se expande de um estado inicial onde
P1 = 4,14 bar, V1 = 50,4 L para uma pressão final de P2 = 1,38 bar. A relação entre a pressão e o
volume durante o processo é P.V1,3 = constante. Para o gás, calcule o trabalho realizado. R.: 15,6 kJ.
12. Um gás se expande de um estado inicial onde P1 = 500 kPa e V1 =0,1 m3 para um estado final
onde P2 = 100 kPa. A relação entre a pressão e o volume durante o processo é P.V = constante.
Esboce o processo em um diagrama P–V e determine o trabalho, em kJ. R.: 80,5 kJ.
13. Um sistema fechado composto por 0,23 gmol de ar é submetido a um processo politrópico de 
P1 = 1,38 bar, v1 = 0,578 m3/kg para um estado final onde P2 = 4,14 bar, v2 = 0,249 m3/kg. Determine
a quantidade de energia transferida sob a forma de trabalho para o processo. R.: -5,05 kJ.