TERMODINMICA APLICADA

Srie 2 .1 Ano lectivo de 2014/2015

1-O que um processo em quasiequilbrio?

2-O que so processos politrpicos ?

3-Considere um sistema isolado. Podem existir transferncias de energia neste sistema?

4-Um objeto com uma massa de 45 kg sofre uma diminuio de energia cintica de 0,68 kJ e um aumento de energia potencial de 2kJ. A velocidade inicial e a elevao do objeto em relao superfcie da Terra, so 12 m/s e 9 m, respetivamente. Considere g=9,8 m/s2. Determine:a) A velocidade final do objeto, em m/sb) A elevao do objeto na posio final, em m

5-Um objeto com uma massa de 1000 kg, tem uma velocidade inicial de 100 m/s e desacelera at ficar com uma velocidade de 20m/s. Qual a variao na energia cintica do objeto, em kJ?

6-Um bloco com uma massa de 10 kg move-se ao longo de uma superfcie com uma inclinao de 30 com a direo horizontal. Considere que o bloco elevado 3m e a sua energia cintica diminui 50 J. O bloco est a sofrer a ao da fora gravtica e de uma fora R paralela superfcie inclinada. Considere que no existe atrito e g=9,81 m/s2. Determine a intensidade e sentido da fora R, em N.

7- Um sistema com uma massa de 5kg, movendo-se inicialmente na direo horizontal , com uma velocidade de 40 m/s, sofre uma desacelerao constante horizontal de 2m/s2,devido ao de uma fora. Como resultado o sistema atinge o repouso. Determine o intervalo de tempo em que aplicada a fora, em s, e a energia transferida sob a forma de trabalho, em KJ.

8-A fora de resistncia do ar sobre um veculo, Fd, movendo-se com velocidade v dada por Fd= 0,5 CdA v2Sendo Cd constante, A a rea frontal do veculo e a densidade do ar. Determine a potncia, em kW, requerida para que um camio movendo-se a 110 km/h, consiga ultrapassar a fora resistiva, sabendo que Cd=0,65, A=10m2, e =1,1 kg/m3.

9- 4 kg de um gs contido num cilindro com um pisto, sofre um processo a uma presso constante de 5 bar, sendo o seu volume especfico inicial v1=0,20 m3/kg. O trabalho realizado no processo descrito -15kJ.Determine o volume final do gs, em m3

10 Considere um recipiente cilndrico com pisto, contendo no seu interior dixido de carbono. O gs sofre uma expanso, passando de um estado inicial em que P1=138 KPa, V1=0,014 m3, para um estado final onde P2=34,5 KPa, V2=0,07 m3.A relao entre a presso e o volume durante o processo P=A+BV, sendo A e B constantes.a) Calcule o trabalho realizado pelo gs, em kJb) Determine A, em kPa, e B, em (kPa/m3).

11- Um sistema fechado formado por 0,09kg de ar, sofre um processo politrpico passando do estado inicial P1=138kPa e v1=0,72 m3/kg, para um estado final em que P2=552kPa e v2=0,25 m3/kg. Determine a quantidade de energia transferida, por trabalho, durante o processo, em kJ.

12- Um gs contido num cilindro com pisto sofre trs processos em srie:

Processo 1-2:Expanso passando de P1=5 bar e V1=0,2 m3, para V2=1m3. Durante o processo verificou-se a relao PV= constante

Processo 2-3:Aquecimento a volume constante, passando do estado 2 ao estado 3, onde P3=5 bar

Processo 3-1:Compresso a presso constante, voltando ao estado inicial.

Represente os processos descritos num diagrama PV. Calcule o trabalho realizado em cada processo, em kJ.

13- Considere a figura..Uma vara de ao, com um seco de rea A e comprimento inicial x0, est suspensa verticalmente e submetida a uma fora F, dirigida para baixo, e aplicada na extremidade inferior da vara. A tenso normal exercida na vara =C, sendo a deformao sofrida, dada por =(x-x0)/x0, sendo x0 o comprimento inicial da vara e x o comprimento da vara deformada. C uma constante caracterstica do material ( Mdulo de Young). Considere que a rea da seco da vara permanece constantea) Obtenha uma expresso para o clculo do trabalho realizado sobre a varab) Considere x0=3,048 m, x=3,051 m, A =64,5 mm2, e C=17,2x107 kPa. Calcule o trabalho realizado e a intensidade da fora F.

Maria Rosa Duque