UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
INSTITUTO DE FÍSICA - DEPARTAMENTO DE FÍSICA GERAL DISCIPLINA: FIS 122 - FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL II-E www.fis.ufba.br/~fis122 LISTA DE EXERCÍCIOS - TERMODINÂMICA

2012.2

1) O pêndulo de um relógio feito de invar ( = 0,7 10-6 / o C) tem período de 0,50 s e é exato a 20 oC. Se levarmos o relógio para um local à temperatura de 30 oC, qual a correção necessária aproximada do relógio, após 30 dias? Resp: 9 s. 2) Num termômetro de mercúrio, acopla-se um tubo capilar de vidro a um reservatório numa extremidade do tubo. A uma dada temperatura T0, o mercúrio está todo contido no reservatório de volume V 0. Sendo V0=0.2 cm3, qual deve ser o diâmetro do capilar em mm para que a coluna do mercúrio suba de …exibir mais conteúdo…

Qual é a velocidade da molécula de Hidrogênio? Resp: 7.03 x 103 m/s

P

V

10) Sabe-se que o mecanismo de propagação do som é adiabático. Se considerássemos o ar como um gás ideal diatômico e sendo a densidade do ar 1.29 Kg/m3, mostre que velocidade do som no ar a 1 atm e 0oC vale 332 m/s.
P(bar)

11) Um mol de um gás ideal diatômico ( = 7/5) descreve o ciclo ABCDA , onde P é medido em bar e V em l. a) Calcule as temperaturas nos vértices. Resp: TA=240.6 K ; TB= 481 K; TC=722K; TD=361 K; b) Ache o rendimento de um motor térmico operando segundo este ciclo. Resp: 8.3%; c) Compare o resultado (b) com o rendimento ideal associada às temperaturas extremas do ciclo. Res: 66.7%

2 1
A

B

C

D V(litros)

12) Calcule o rendimento do ciclo Otto, que esquematiza idealmente o que ocorre num motor de 4 tempos a gasolina. Expresse seu resultado em termos da taxa de compressão adiabática rC, que é a razão entre os volumes máximo (V 0) e mínimo (V1) que o vapor P de combustível é submetido na compressão adiabática. Assumindo o agente como um gás ideal diatômico, calcule o rendimento para rC = 10.

20
C

30
Ciclo Otto adiabáticas  1 T  TA  1 Resp:   1  D r TC  TB  C

   

 1

;

  0,602
0

B

D A V1

V0

V

P

Ciclo Diesel
B C adiabáticas D A

(13) Faça o mesmo para o ciclo Diesel. Para este caso, expresse