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Termodinamica - Balanço de energia e massa (preciso saber como chegar nesses resultados)

1) Um reservatório termicamente isolado e não condutor de calor está cheio com 10 kg de água a 20 ºC. Um agitador acoplado ao reservatório é movimentado pela ação da gravidade sobre um peso de massa igual a 25 kg. O peso desloca-se lentamente por uma distância de 10 m durante o movimento de acionamento do agitador. Assumindo que todo o trabalho realizado sobre o peso é transferido à água através do agitador, que a aceleração da gravidade é igual a 9,8 m/s2 , determine: a) A quantidade de trabalho transferida à água; b) A variação da energia interna da água; c) A temperatura final da água; d) A quantidade de calor que deverá ser removida da água para que ela retorne à sua temperatura inicial. Respostas: a) W = 2450 J, b) ΔU = 2450 J, c) Δt = 0,06 K, d) Q = -2450 J 

2)7) Em relação a 1 kg de um material qualquer, determine: a) Qual a variação de altura necessária para que sua energia potência mude em 1 kJ; b) Para o corpo em repouso, a que velocidade ele deve ser acelerado para mudar a energia cinética em 1 kJ; c) A que conclusões você acha que estes resultados conduzem? Respostas: a) z = 102,04m; b) v = 44,72 m/s; c) A queda de um corpo de uma altura de 102,04 m é equivalente a acelerar este mesmo corpo a uma velocidade de 44,72 m/s. 

3)Uma quantidade de calor igual a 5 kJ é adicionada a um sistema enquanto sua energia interna decresce de 10 kJ. Quanta energia foi transferida na forma de trabalho? Para um processo que cause a mesma mudança de estado, mas para o qual a transferência de trabalho é zero, quanto calor deve ser transferido? Respostas: a) W = -15 Kj, b) Q = -10 kJ 

4)Água liquida a 294,26 K escoa num tubo horizontal reto no qual não ocorre nenhuma transferência de calor ou trabalho com o meio ambiente. A velocidade de escoamento é igual a 9,144 m/s para a seção do tubo cujo diâmetro é igual a 2,54 cm. A água escoa até um ponto onde ocorre uma brusca alteração e o diâmetro do tubo aumenta. Qual será a variação de entalpia da água logo após a alteração para diâmetro de 3,81 cm e de 7,62 cm? Qual será a variação de entalpia para um dado aumento do diâmetro? Respostas: 33,56 J


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