TERMOLOGIA E TERMODINÂMICA
Nesta seção você encontra diversos exercícios resolvidos de termologia, temperatura, graduação de termômetros, escalas termométricas, princípio zero da termodinâmica, dilatação de sólidos e líquidos, Leis dos gases perfeitos, equação de Clapeyron, noções da teoria cinética dos gases, quantidade de calor, calor específico, capacidade térmica, 1° e 2° Princípios da termodinâmica e propagação do calor. Cada problema possui uma breve explicação em vídeo da sua solução.
TEMPERATURA E CALOR
Exemplo 1 - (UFPE 2011.2) Um estudante precisa de três litros de água à temperatura de 37 °C. Ele já dispõe de dois litros de água a 17 °C. A que temperatura, em °C, ele deve aquecer o litro de água a ser misturado com o volume já disponível? Considere...
Exemplo 2 - (UFPE 2010.2) Uma barra de gelo de 10 kg, inicialmente a -20°C, é jogada em um lago cuja temperatura d'água é 27°C. Calcule a variação da entropia do lago devido ao processo de derretimento da barra de gelo, em quilocalorias...
Exemplo 3 - (UFPE 2012) O gálio (Ga) é um metal cuja temperatura de fusão, à pressão atmosférica, é aproximadamente igual a 30°C. O calor específico médio do Ga na fase sólida é em torno de 0,4 kJ/(kg°C) e o calor latente de fusão é 80 kJ/kg. Utilizando uma fonte térmica de 100 W, um estudante determina a energia necessária para fundir completamente 100 g de Ga, a partir de 0°C. O gráfico mostra a variação da temperatura em função do tempo das medições...
GASES IDEAIS E MÁQUINAS TÉRMICAS
Exemplo 1 - (UFPE 2011.2) Um gás ideal se transforma de acordo com o ciclo termodinâmico mostrado abaixo no diagrama pressão versus volume. Os processos AB e CD são isovolumétricos, e os processos BC e DA são isotérmicos. Qual a razão...
Exemplo 2 - (UFPE 2010.2) Uma máquina térmica opera de acordo com o ciclo mostrado no diagrama pV. As transformações AB e CD são isovolumétricas. As transformações BC e DA são isotérmicas, respectivamente com temperaturas T1 e T2 (T1 > T2). Determine a eficiência desta máquina, considerando...
Exemplo 3 - (PSAEN 2011) Uma máquina térmica, que tem como substância de trabalho 2,00 mols de um gás ideal monoatômico, descreve o ciclo de Carnot. Na expansão isotérmica, o gás recebe 4648 J de calor e verifica-se que o seu volume aumenta de 0,200 m3 para 0,400 m3. Sabendo-se que o rendimento da máquina é de 25%, o trabalho (em kJ) realizado pelo gás na expansão adiabática é...
Exemplo 4 - (UFPE 2012) O balão de vidro da figura contém um gás ideal à temperatura de 27°C. O balão está conectado a um tubo em U contendo mercúrio, através de um capilar fino. A outra extremidade do tubo em U está aberta para a atmosfera. Se a região onde está localizado o balão é aquecida para uma temperatura de 129°C, determine o desnível alcançado pelas colunas de mercúrio...