LISTA I termodinamica

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FACULDADE UNINASSAU VITÓRIA DA CONQUISTA-BA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ___________________________ 
2018.2 
 
 
LISTA DE EXERCICIOS I 
 
 
01. A que temperatura os seguintes pares de escalas possuem a mesma leitura, se 
isto acontecer: 
 
a) Fahrenheit e Celsius. 
b) Fahrenheit e Kelvin. 
c) Celsius e Kelvin. 
 
02. Ao utilizar um termômetro de mercúrio para medir a temperatura de uma pessoa, 
um médico percebeu que a escala do instrumento estava apagada entre os 
valores 36,5ºC e 40ºC. Para saber a temperatura do paciente, o medico mediu o 
comprimento da escala do instrumento (de 35ºC a 45°C), encontrando 5,0cm. 
Em seguida mediu a altura da coluna de mercúrio correspondente à temperatura 
da pessoa, encontrando 1,5cm. Qual a temperatura determinada pelo médico? 
 
 
03. (a) Em 22 de janeiro de 1943, a temperatura em uma cidade subiu de -4°F para 
45°F em apenas 2 minutos. Qual a variação na escala Celsius? (b) Qual a 
variação na escala Kelvin? 
 
04. A pressão de um gás no ponto triplo da água é de 1,35 atm. Se o seu volume 
permanecer inalterado, qual será sua pressão a temperatura em que o CO2 se 
solidifica? 
 
05. Usando um termômetro de gás, um pesquisador verificou que a pressão do 
ponto triplo da água (0,01 °C) era igual a 4,80 x 104 Pa, e a pressão do ponto de 
ebulição normal da água (100°C) era igual a 6,50 x 104 Pa. a) Supondo que a 
pressão varie linearmente com a temperatura, use esses dados para calcular a 
temperatura Celsius na qual a pressão do gás seria igual a zero (isto é, ache a 
temperatura Celsius do zero absoluto). b) O gás nesse termômetro obedece a 
Equação 
𝑇2
𝑇1
=
𝑃2
𝑃1
 de modo exato? Caso a equação fosse obedecida rigorosamente, 
DISCIPLINA FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA TURMA 
PROFESSOR ANTONIO PACIFICO 
ALUNO MATRÍCULA 
e a pressão a 100 °C fosse igual a 6,50 x 104 Pa, qual seria a pressão medida a 
0,01 °C? 
 
06. a) Seja A0 a área medida sobre a superfície de um corpo sólido a uma certa 
temperatura incial, e ∆A a variação a área quando a temperatura varia de ∆T. 
Mostre que: ∆𝐴 = 2𝛼𝐴0∆𝑇. b) Uma folha de alumínio circular possui diâmetro 
de 55,0 cm a 15 °C. Qual será a variância da área de uma das faces da folha 
quando a temperatura aumentar 27,5 °C. 
 
07. Um frasco de vidro com volume igual a 200 cm3 a 20°C está cheio de mercúrio 
até a borda. Qual é a quantidade de mercúrio que derrama quando a temperatura 
do sistema se eleva até 100°C ? O coeficiente de dilatação linear do vidro é igual 
0,40 x 10-5 K-1. 
 
08. Uma agrimensora usa uma trena de aço de 50,000 m de comprimento a uma 
temperatura de 20ºC. As marcações na trena são calibradas para essa 
temperatura. (a) Qual o comprimento da trena quando a temperatura é de 35ºC? 
(b) Quando a temperatura é igual a 35ºC, ela usa a trena para medir uma 
distância. O valor lido na trena é igual a 35,794 m. Qual a distância real? 
 
09. Como resultado de uma elevação de temperatura de 32°C, uma barra com uma 
fissura no seu centro empena para cima. Se a distância fixa Lo for 3,77 m e o 
coeficiente de expansão linear da barra for 25x10-6/°C , determine a elevação x 
do centro da barra. 
 
10. Um cilindro de cobre está inicialmente a 20 °C. Em que temperatura seu volume 
torna-se 0,150% maior do que 20 °C? 
 
11. Uma chaleira de alumínio com massa igual a 1,50 kg e contendo 1,80 kg de água 
é colocada para esquentar em um fogão. Supondo que não haja nenhuma perda 
de calor para o ambiente, qual é a quantidade de calor que deve ser adicionada 
para elevar a temperatura de 20 °C até 85 °C? 
 
 
 
12. Para se manter acordado em seus estudos durante uma noite inteira, um 
estudante prepara uma xicara de café colocando inicialmente um aquecedor 
elétrico de 200 W em 0,320 kg de água. a) Qual é o calor transferido para a água 
para elevar a sua temperatura de 20 °C até 80 °C? b) Quanto tempo é 
necessário? Suponha que toda a potencia do aquecedor seja transformada em 
calor para aquecer a água. 
 
13. Um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado para aquecer 100g de água 
para uma xícara de café instantâneo. O aquecedor está rotulado com 
“200Watts”, o que significa que ele converte energia elétrica em energia térmica 
com essa taxa. Calcule o tempo necessário para levar toda essa água de 23°C 
para 100°C, ignorando quaisquer perdas. 
 
14. Que massa de vapor d’água a 100°C deve ser misturada com 150g de gelo no 
seu ponto de fusão, em um recipiente isolado termicamente, para produzir água 
líquida a 50°C? 
 
15. Uma garrafa térmica isolada contém 130cm3 de café quente, a uma temperatura 
de 80°C . Você insere um cubo de gelo de 12g no seu ponto de fusão para esfriar 
o café. De quantos graus o seu café esfriou quando o gelo se derreteu? Trate o 
café como se ele fosse água pura e despreze as transferências de energia para o 
ambiente. 
 
16. Qual é o calor transferido para sua pele quando ela recebe calor liberado a) por 
25,0 g de vapor d’agua inicialmente a 100°C, quando ele esfria até atingir a 
temperatura da pele (34 °C). b) por 25,0 g de agua inicialmente a 100 °C quando 
ela esfria até atingir 34 °C? c) O que você pode concluir acerca da intensidade 
relativa de queimadura causada por agua quente e da queimadura causada por 
vapor d’agua?