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Lista de exerccios de Fsica II apresentada

ao Professor da disciplina, Wladimir SrgioBraga, do curso de ENGENHARIADE ............................., como parte dasexi !ncias para a"alia#$o da disciplina.

3 LISTA DE EXERCCIOS

DINO DA SILVA SAURO

Campo Mouro, ____/____/20__

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Disciplina d !"sica II

UNIV#RSIDAD# $#CNOL%&ICA !#D#RAL DO ' ARAN(

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LISTA DE EXERCCIOS:Instrues para a entrega da lista de exerccios:

Os exerccios devero ser resolvidos logo abaixo de seu enunciado nes!alis!a co" ca#a devida"en!e #reenc$ida%

&o dever' con!er rasuras e corre!ivos( En!regar u"a #or aluno so"en!e no dia "arcado )#rova*% &o ser' acei!ae" da!a #os!erior(

Co" exce+o da ca#a a resolu+o dever' ser "anuscri!a%

Ca# ,- . Te"#era!ura Calor e a /ri"eira Lei da Ter"odin0"ica )12 Edi+o*

%& 'upon(a )ue em uma escala linear de temperatura *, a + ua e"apora a - ,- / * econ ela a 0%/,/ / *. 1uanto "ale uma temperatura de 2/3 na escala *4 5Aproxime oponto de e6uli#$o da + ua como % 3&.

0 &A 7/ o8, um cu6o de 6ron9e tem um lado de /cm. 1ual : o aumento na +rea da face docu6o )uando ele : a)uecido de 7/ o8 para %- o84

7 &;ma certa su6st s$oadicionados so6 a forma de calor a uma amostra de /,/ , a temperatura da amostraso6e de 7-,/ o8 para 2-,/ o8. 1uais s$o 5a& o calor especfico e 56& o calor especficomolar da su6st

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7%&;m pe)ueno a)uecedor el:trico de imers$o : usado para a)uecer 0// de + ua parauma xcara de caf: instant

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-&;ma amostra de +s oxi !nio tendo "olume de 0///cm a 2/ o8 e 0,/0x0/ - Pa se expandeat: )ue seu "olume seBa de 0-//cm e sua press$o seBa de 0,/ x0/ - Pa. Encontre 5a& on mero de moles do oxi !nio presente e 56& a temperatura final da amostra.

00& No inter"alo de temperatura de 0/3 para /3, a press$o p de um certo +s n$o idealest+ relacionada com seu "olume e temperatura por

V T

K J V T

K J p2

)2/00662,0()/9,24( = . 1ue tra6al(o : reali9ado pelo +s se a sua

temperatura aumentar de 0-3 para 7-3 a press$o constante4

/& A 7/ o8 e a uma press$o de %-/torr, os camin(os li"res m:dios para o +s ar Jnio 5Ar& eo +s nitro !nio 5N 7& s$o cm x Ar

6109,9 = e cm x N

6105,272

= . 5a& Encontre a ra9$oentre o di

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N i 7 2 M 7V i (m/s) 0,/ 7,/ ,/ 2,/ -,/

1uais s$o 5a& md v , 56& rmsv , 5c& pv 4

20& A temperatura de 7,//mol de um +s ideal monoatJmico aumenta de 0-,/3 a "olumeconstante. 1uais s$o 5a& o tra6al(o reali9ado pelo +s, 56& a ener ia transferida comocalor, 5c& a "aria#$o da ener ia interna do +s e 5d& a "aria#$o da ener ia cin:tica m:diapor +tomo.

2 & ;m mol de um +s ideal diatJmico "ai de a para cao lon o da traBetCria dia onal na fi ura a6aixo.Durante a transi#$o, 5a& )ual : a "aria#$o na ener iainterna do +s e 56& )uanta ener ia : adicionada ao +scomo calor4 5c& 1ue calor : necess+rio se o +s "ai dea para c ao lon o da traBetCria abc 4

--& A fi ura a6aixo mostra duas traBetCrias )uepodem ser se uidas por um +s de um pontoinicial i at: um ponto final f . A traBetCria 0 consisteem uma expans$o isot:rmica 5o tra6al(o tem

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mCdulo de -/>& e ent$o uma expans$o adia6+tica 5o tra6al(o tem mCdulo 2/>&, umacompress$o isot:rmica 5o tra6al(o tem mCdulo de />& e uma compress$o adia6+tica 5otra6al(o tem mCdulo de 7->&. 1ual : a "aria#$o na ener ia interna do +s se ele for doponto i para o ponto f se uindo a traBetCria 74

8ap 7/ K Entropia e a 'e unda Lei da ermodin seBa a ener ia )ue de"e ser transferida entre os 6locos para )ue atinBam oe)uil6rio. Nos processos re"ers"eis da fi ura,)uanto "ale S para 5a& o 6loco E 56& seureser"atCrio, 5c& o 6loco D, 5d& seu reser"atCrio, 5e& osistema dos dois 6locos e 5f& o sistema dos dois6locos e dos dois reser"atCrios. 5c M >= .3&.

02&;ma amostra de 7 moles de um +s monoatJmico ideal sofre oprocesso re"ers"el mostrado na fi ura ao lado. 5a& 1uantaener ia : a6sor"ida na forma de calor pelo +s4 56& 1ual : a"aria#$o na ener ia interna do +s4 5c& 1ual o tra6al(o reali9adopelo +s4

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7 & ;ma m+)uina de 8arnot cuBo reser"atCrio frio est+ a uma temperatura de 0% o8 possuiuma efici!ncia de 2/O. De )uanto de"eria ser ele"ada a temperatura do reser"atCrio)uente para aumentar a efici!ncia para -/O4

7%&A fi ura ao lado mostra um ciclo re"ers"el percorrido por 0,//mol deum +s monoatJmico ideal. ? processo bc : uma expans$oadia6+tica, com atm p b 10= e 331000,1 m xV b = . Para o ciclo,encontre 5a& a ener ia adicionada ao +s na forma de calor, 56& aener ia li6erada pelo +s na forma de calor, 5c& o tra6al(o reali9adopelo +s e 5d& a efici!ncia do ciclo.

7 &A fi ura ao lado mostra um ciclo re"ers"el reali9ado por 0,//mol deum +s monoatJmico ideal. 'upon(a )ue 02 p p = , 02 V V = ,

Pa x p 50 1001,1= e3

0 0225,0 mV = . 8alcule 5a& o tra6al(o reali9ado

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durante o ciclo, 56& a ener ia adicionada na forma de calor durante o percurso a6c e 5c& aefici!ncia do ciclo. 5d& 1ual a efici!ncia da m+)uina de 8arnot operando entre atemperatura mais alta e a temperatura mais 6aixa )ue ocorrem no ciclo4 5e& Este "alor :maior ou menor do )ue a efici!ncia calculada no item cQ4

27& ? motor de um refri erador possui uma pot!ncia de 7// . 'e o compartimento docon elador est+ a 7%/3 e o ar externo a //3, e supondo a efici!ncia de um refri erador de 8arnot, )ual : a )uantidade m+xima de ener ia )ue pode ser extrada so6 a forma decalor do compartimento do con elador em 0/min4

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