ftermo-2009bP1

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Fundamentos de Termodinâmica Aluno(a) Turma Data: / / Responda 4 das 5 questões a seguir objetivamente e justifique suas respostas. 1. (2 pontos) Gasolina expande 11,0% (em volume) em cada 100 °C de aumento da temperatura. Um tanque de aço inox = 17,0 °C) está cheio com exatamente 1,00 10⁴ litros de gasolina a 10,0 °C. Ao esquentar o conjunto tanque-gasolina para 30,0 (a) 210 litros de gasolina irão vazar; (b) ainda terá espaço no tanque para 210 litros de gasolina (c) 315 litros de gasolina irão vazar (d) ainda terá espaço no tanque para 217 litros de gasolina (e) NRA. 0 11 34 2. (2 pontos) Uma panela com fundo de aço de espessura igual a 8,50 mm está em repouso sobre um fogão quente. A área de base (b) da panela é igual a 0,140 m². A água no interior da panela está a 100,0 °C e é vaporizado 0,390 kg de água a cada 3,00 minutos. Calcule a temperatura da superfície da panela que está em contacto com fogão. k(aço) = 50,2 W/m.K; J/kg. (a) 100 °C (c) (d) 374(e) NRA 13 + 3. (2 pontos) Um recipiente A contém ar a uma pressão de 6,00 atm e a uma temperatura de 300 K. recipiente A está conectado (a) através de um tubo fino e de uma válvula ao recipiente B, que tem 5 vezes o volume de A. B contém o mesmo gás de A à uma pressão de 1,00 atm e a uma temperatura de 400 K. Abrindo a válvula que conecta sistemas, mantendo inalteradas as temperaturas de cada recipiente, qual será a pressão quando o sistema entrar em equilíbrio. (a) 2,05 Atm (b) Atm (c) 1,73 Atm (d) 1,44 Atm (e) NRA. 4. (2 pontos) Considere dois recipientes idênticos, um deles contem um gás monoatômico A de massa 10⁻²⁷ Kg e outro o gás monoatômico B de massa 10⁻²⁶ Kg ambos à mesma pressão e à °C. Qual deverá ser a temperatura de um dado recipiente ou TB) para que as moléculas de ambos os gases tenham a mesma velocidade quadrática média. (a) 160 (b) (c) N 5. (2 pontos) Uma chaleira de alumínio de massa 0,560 kg está cheia com 1,00 litro de 7 água à temperatura de está sendo 12 aquecida em um fogão sobre uma chama que libera 800 W de energia. Considere que não exista perda de energia para o meio ambiente, ou seja, que toda a energia da chama seja transferida à chaleira. Quanto tempo a água gastará para secar completamente. liq.)=4190 J/(kg.K); c(Al) 910 J/(kg. K) ); J/kg. (a) h (b) 780 (c) 55,0 min (d) 1,22 h (e) 2,22 h. E C Resolva o problema a seguir 11 5 29 6. (2 pontos) Uma barra de aço de 10,0 m de comprimento é soldada pela extremidade a uma barra de cobre de 20,0 m de comprimento. As duas barras são perfeitamente isoladas em suas partes laterais. A seção reta das duas barras é um quadrado de lado igual a 2,0 cm. A extremidade livre da barra de aço é mantida a 100°C pelo contato com água em ebulição, e a extremidade livre da barra de cobre é mantida a 0°C por estar em contato com gelo em processo de fusão. (a) Calcule a temperatura na junção entre as duas barras e (b) a taxa total de transferência de calor. (c) Qual é a quantidade de gelo que derrete em 1 hora? k(aço) = 50,2 W/m.K, k(Cu) 385,0 W/m.K 100° Aço cobre 1 2 do 0.11 100 -3 WAT = -3 +373 = 10,2 50,2 x -3 = 220 L 210 L 0 °C 273 K; R=8,31451 = J/(Mol.K), k=1,38 J/K; 1 atm = 1,01 10⁵ Pa; A=6,022 g=9,8 m/s²; σ=5,670 ;pV=nRT; p=pgh; H=kAAT/L; 453 de = A + B + = P + T2B 6VA 300 + 400 = VA 300 + 400 300 6 400 = P ( 300 1 + 24+ + 15 = P 4+ IT 1200 39 P 2,05 19 4 MA= = 3,34 kg MB= 10°C (VA> = (VA) = = 3 2 A = = IA x A A TB 1 = 3 2 hTB = 2 TA= 10°C TA = 283h TB= 5.34x10 -26 = 4525 k 10°C TB= = 283h TA = TBMA 3.34x10 -2t 283- =5 Mal= A= = = 1 20°C = + = so= so the = mal Cal Lv = 910 (373-293) + 1x (373-293) + 2,64 106 J 800J X= 32955 55 2,64 6 50.2 = 385 100°C 0°C new 10m 20m and A= = ADT Tj= 294 h Law Law Law Ley = Tj Leu ) Tj= has + x2t3 50,2 373 + 385 10 20 k = + how ) 385 + 50,2 294k 20 10A= A= 50,2 (373-294) 10 0.159 m Lr= = = m x 1h = 3,34 105