Exercícios de Termodinâmica

Prévia do material em texto

Exercícios – Aula 1: Definições e Conceitos Básicos de Termodinâmica 
1 
 
Exercício 1 
Água circula através de um sistema de tubulação, suprindo várias necessidades domésticas. 
Considerando o aquecedor de água como um sistema, identifique os locais na fronteira do 
sistema, onde o sistema interage com suas vizinhanças e descreva o que acontece no interior 
do sistema. Repita análise para a lavadora de louças e para o chuveiro. 
 
 
 
Exercício 2 
Um objeto possui uma massa de 4,5kg. Determine o seu peso, em lbf, em um local onde a 
aceleração da gravidade é 9,4m/s2. 
 
Exercício 3 
Se o Super-Homem possui uma massa de 100kg no planeta onde nasceu, chamado Krypton, 
onde a aceleração da gravidade é 25m/s2, determine: 
a) Seu peso em Krypton, em Newtons 
b) Sua massa, em kg, e seu peso, em Newtons, na Terra, onde g = 9,81m/s2. 
 
Exercício 4 
Os pesos atômico e molecular de algumas substâncias de uso corrente estão listados em 
apêndice de livros de termodinâmica e de química. Usando dados de uma tabela apropriada, 
determine: 
a) A massa, em kg, de 10kmol de cada uma das seguintes substâncias: Ar, H2O, Cu e SO2 
b) O número de lbmol em 20lb de cada uma das seguintes substâncias: Ar, H2, N2 e C 
 
Exercício 5 
Um sistema fechado que consiste em 0,5kmol de amônia ocupa um volume de 6m3. 
Considerando g = 9,81m/s2, determine: 
a) O peso do sistema, em Newtons 
b) O volume específico, em m3/kmol 
 
Exercício 6 
O volume específico do vapor d’água a 0,3MPa e 160oC é dado por 0,651m3/kg. Se o vapor 
d’água ocupa um volume de 2m3, determine: 
a) A quantidade presente, em kg e kmol; 
b) O número de moléculas 
Exercícios – Aula 1: Definições e Conceitos Básicos de Termodinâmica 
2 
 
Exercício 7 
Um manômetro está conectado a um tanque de gás na qual a pressão é de 104,0kPa. O fluido 
manométrico é o mercúrio, com uma massa específica igual a 13,59g/cm3. Considerando que g 
= 9,81m/s2 e a pressão atmosférica é 101,33kPa, calcule: 
a) A diferença de nível do mercúrio no manômetro, em cm; 
b) A pressão manométrica do gás, em kPa. 
 
 
 
Exercício 8 
A pressão absoluta no interior de um tanque é de 0,4bar, e a pressão atmosférica nas 
vizinhanças é de 98kPa. Que leitura, em kPa, seria fornecida por manômetro de Bourdoun 
instalado no tanque? Esta leitura é manométrica ou de vácuo? 
 
Exercício 9 
O barômetro abaixo contém mercúrio ( = 13,59g/cm3). Se a pressão atmosférica local é de 
100kPa e g = 9,81m/s2, determine a altura da coluna de mercúrio L, em mmHg e inHg. 
 
 
 
 
Exercício 10 
Um veículo de exploração submarina submerge de uma profundidade de 1000ft. Considerando 
que a pressão atmosférica na superfície é de 1atm, a massa específica da água é de 62,4lb/ft3 e 
g = 32,2ft/s2, determine a pressão sobre o veículo em atm.