3Lista de Fsica Termodinmica

Prof. Rodrigo Souza

1) A tabela abaixo apresenta a massa (m) de cinco metais, com seus respectivos

calores especficos (c). Que metal apresenta a maior capacidade trmica? (Resp:

cobre)

2) Um corpo tem capacidade trmica igual a 2 cal/C e o calor especfico do material

que o constitui igual a 0,10 cal/gC. Qual a massa do corpo? (Resp:20g)

3) Aquecendo 500 g de uma substncia de 5C a 75C, foram necessrias 600 cal.

Sabendo disto, qual o calor especfico e a capacidade desta substncia? (Resp:

0,0171cal/gC e 8,57cal/C)

4) O calor especfico de determinada substncia igual a 0,50cal/C. Para que a

temperatura de 10 g dessa substncia varie 10C, preciso que haja absoro de

quantas calorias? (Resp:50cal)

5) Um corpo de massa m a 270C colocado em um recipiente, onde existe idntica

massa de gua a 50C, obtendo-se uma temperatura de equilbrio igual a 70C.

Admitindo que somente houve troca de calor entre o corpo e a gua, o calor

especfico do corpo, em cal/gC, igual a: (Resp: 0,01cal/gC)

6) Quantas calorias so necessrias para aquecer 200 litros de gua, de 15C a 70C?

Dados: densidade da gua = 1 kg/litro; calor especfico da gua = 1 cal/gC.

(Resp:11x106cal)

7) A quantidade de calor necessria para transformar 50 g de gua a 20C em vapor de

gua a 140C : Dados: calor especfico da gua = 1 cal/gC, calor latente de

vaporizao da gua = 540 cal/g e calor especfico do vapor de gua = 0,5 cal/gC

(Resp:32000cal)

8) Quando uma mquina recebe calor e transforma parte deste calor em trabalho til,

dizemos que essa mquina um motor ou refrigerador?

9) Quando uma mquina recebe trabalho e transforma este trabalho em calor, dizemos

que essa mquina um motor ou refrigerador?

10) O rendimento de uma mquina trmica de 20%. Se em cada ciclo a mquina

recebe da fonte quente 200J de calor, qual o trabalho realizado por ela, por ciclo?

(Resp: 40J)

METAL c (cal/gC) m (g)

Alumnio 0,217 100

Ferro 0,113 200 Cobre 0,093 300

Prata 0,056 400 Chumbo 0,031 500

11) Uma mquina recebe da fonte quente 1000 J por ciclo. Se em cada ciclo o trabalho

realizado de 200 J, qual a quantidade de calor que deve ser rejeitada para a fonte

fria? (Resp: 800J)

12) O esquema a seguir representa trocas de calor e realizao de trabalho em uma

mquina trmica. Considerando os dados indicados no esquema, se essa mquina

operasse segundo um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quente, seria, em

C, igual a: (Resp:102C)

13) A turbina de um avio funciona como uma mquina ideal de Carnot. Em vo de

cruzeiro, a turbina retira calor da fonte quente a 127C e ejeta gases para a

atmosfera que est a -33C. O rendimento dessa turbina de: (Resp:40%)

14) No radiador de um carro, a gua fica dentro de tubos de metal (canaletas), como na

figura abaixo. Com a ajuda de uma bomba d'gua, a gua fria do radiador vai para

dentro do bloco do motor, circulando ao redor dos cilindros. Na circulao, a gua

recebe calor da combusto do motor, sofre aumento de temperatura e volta para o

radiador; ento resfriada, trocando calor com o ar que flui externamente devido ao

movimento do carro. Quando o carro est parado ou em marcha lenta, um termostato

aciona um tipo de ventilador (ventoinha), evitando o superaquecimento da gua.

A situao descrita evidencia que, no processo de combusto, parte da energia no

foi transformada em trabalho para o carro se mover. Um motor a gasolina consome

16.100 J de calor e realiza 3700 J de trabalho em cada ciclo. Qual a eficincia

trmica? (Resp: 23%)

15) A eficincia de um motor trmico definida como a razo entre o trabalho por ele

realizado e o calor por ele recebido durante um ciclo completo de seu

funcionamento. Considere um motor que recebe 440 J de calor por ciclo e que tem

uma eficincia de 30%. Determine o trabalho realizado em cada ciclo. (Resp: 132J)

16) Em um certo processo qumico, um tcnico de laboratrio fornece 254 J de calor a

um sistema. Simultaneamente, 73 J de trabalho so realizados pelas vizinhanas

sobre o sistema. Qual o aumento da energia interna do sistema? (Resp: 327J)

17) Um gs no interior de um cilindro se expande realizando um trabalho de 200J sobre

a vizinhana. Uma fonte de calor externa fornece 1199J que flui para dentro do

sistema. Qual a variao de energia interna do sistema? (Resp: 999J)