Exercícios-_Termodinâmica-_Primeiro_princípio

Prévia do material em texto

LISTA DE EXERCICIOS – FÍSICA 2º SÉRIE –EM 
Prof: Ana Lucia Abruzzi Dias Conteúdo : TERMODINÂMICA 
 
1) Numa transformação sob pressão constante de 800 N/m2, o volume de um gás ideal se altera de 0,02 m3 para 
0,06 m
3
. Determine o trabalho realizado durante a expansão do gás. R: 32 J 
 
2) Um sistema recebe 400 cal de uma fonte térmica, enquanto ao mesmo tempo é realizado sobre o sistema um 
trabalho equivalente a 328 J. Qual o aumento da energia interna do sistema, em Joules? R : 1928 J 
 
3) Num dado processo termodinâmico, 0,5 kg de água é aquecido de 20 ºC a 80 ºC e, ao mesmo tempo ,é realizado 
um trabalho de 3,2 x 10
5
 J sobre o sistema. Determine sua variação de energia interna. R: 44 X 10
4 
 J 
 
4) Um gás ideal sob pressão de 20 N/m2, temperatura de 127 ºC e ocupando um volume de 0,04 m3 é aquecido 
isobaricamente até a temperatura de 527 ºC . Determine o trabalho realizado no processo. R: 0,8 J 
 
5) Certa massa de gás é aquecida, durante 6 minutos, por uma fonte térmica de potência constante de 70 W. O gás 
sofre então uma expansão, realizando um trabalho de 5200 J. Qual a variação da energia interna que o gás sofre 
durante o processo ? R: 2 X 10
4
 J 
 
6) Um sistema tem um volume inicial de 3,5 x 105 cm3. Fornecendo-lhe uma quantidade de calor igual a 600 cal e 
mantendo a pressão constante e igual a 2 x 10
5
 N/m
2
, a energia interna aumenta 1000 J. Calcule o volume final 
do sistema. R: 3,57 X 10
5
 cm
3
 
 
7) Um gás ideal sob pressão de 8,3 N/m2, temperatura de –23 ºC e ocupando um volume de 35 m3 é aquecido 
isobaricamente até a temperatura de 127 ºC . Determine o trabalho realizado no processo. R: 174,3 J 
 
8) Num dado processo termodinâmico, certa massa de um gás ideal recebe calor de uma fonte térmica cuja potência 
é 20 J/min durante 13 min. Verifica-se que nesse processo o gás sofre uma expansão, tendo sido realizado um 
trabalho de 60 J. Determine a variação da energia interna sofrida pelo gás. R: 200 J 
 
9) Uma dada massa de gás perfeito sofre uma transformação e seu volume varia de 5 litros para 10 litros enquanto 
sua pressão permanece constante e igual a 2 atm. Se durante a transformação o gás recebeu 2500 J de calor, 
determine a variação da energia interna do gás. R: 1500 J 
 
10) Um cilindro com embolo móvel contém hélio à pressão constante de 2 x 104 N/m2. Fornecendo-se 5 KJ de calor 
ao sistema, é registrada uma expansão de 1 x 10
5
 cm
3
, à pressão constante.Determine a variação da energia 
interna nessa expansão. R: 3000 J 
 
11) Numa piscina de 10 m de comprimento, 5 m de largura e 2 m de profundidade, 7 nadadores disputam uma 
competição, nadando vigorosamente com potência individual de 500W. Durante 12 min de competição, qual o 
trabalho produzido pelos nadadores e a elevação de temperatura da piscina, supondo que nenhum calor da água 
seja perdido. R: 0,0063 °C 
 
12) Fornecendo-se 1000 J a certa massa gasosa, ela 
dilata-se isobaricamente, indo de um estado A para 
outro B, sob pressão de 10 N/m
2
, conforme indica 
o gráfico. Calcule a variação da energia interna do 
gás, nessa transformação. R: 960 J