Algumas questões da Lista de física III - 2 Unidade - Faculdade Área 1 - Termodinâmica - Fluidos- A Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos- ( Retirado do caderno de Darlene)
RESPOSTAS DESTAS QUESTÕES ABAIXO CLIQUE AQUI:
2ª unidade
Fluídos
2- A
janela de um escritório tem dimensões de 3,4 m por 2,1 m. Como resultado de uma
tempestade, a pressão do ar do lado de fora cai para 0,96 atm, mas a pressão de
dentro permanece 1 atm. Qual o valor da força que puxa a janela para fora? R =
2,9 x 10^4 N
3- Uma
caixa vedada com uma tampa de 12 pol² de área é parcialmente evacuada. Se uma
força de 108 libras é necessária para tirar a tampa da caixa e a pressão
atmosférica do exterior é de 15 lib/pol², qual a pressão do ar na caixa? R = 6 lb/pol²
4- As
saídas dos canos de esgotos de uma casa construída em uma ladeira estão 8,2 m
abaixo do nível da rua. Se o cano de esgoto se encontra a 2,1 m abaixo do nível
da rua, encontre a diferença de pressão mínima que deve ser criada pela bomba
de recalque para puxar esgoto de densidade média 900 kg/m³. R = 5,4 x 10^4
Pa
5- Membros
da tripulação tentam escapar de um submarino danificado, 100m abaixo da
superfície. Que força eles têm de aplicar no alçapão, de 1,2 m por 0,60 m, para
empurrá-lo para fora? Considere a densidade da água do oceano 1025 kg/m³. R = 7,2 x
10^5 N
6- Uma
lata tem volume de 1200 cm³ e massa de 130 g. Qual a massa de balas de chumbo
ela poderia carregar sem que afundasse na água? A densidade do chumbo é 11,4
g/cm³ R = 1,07kg
7- Uma
âncora de ferro, quando totalmente imersa na água, parece 200 N mais leve que
no ar. (a) Qual é o volume da âncora? (b) Qual é o peso no ar? A densidade do
ferro é 7870 kg/m³ R = 2,045x10^-2
m³ (b) 1,58 x 10³ N
8- Uma
mangueira de jardim de diâmetro interno 0,75 pol, é conectada a um esguicho que
consiste em um cano com 24 furos, cada um com 0,05 pol de diâmetro. Se a água
na mangueira tiver velocidade de 3 pés/s, com que velocidade ela sairá dos
buracos do esguicho? R = 28 pés/s
9- A
água se move com uma velocidade de 5 m/s através de um cano com uma área de
seção transversal de 4 cm². A água desce 10m gradualmente, enquanto a área do
cano aumenta para 8cm². (a) Qual é a velocidade do escoamento no nível mais
baixo? (b) Se a pressão no nível mais alto for 1,5 x 10^5 Pa, qual será a
pressão no nível mais baixo? R = (a) 2,5m/s (b) 2,6x10^5Pa
10- As
janelas de um prédio de escritórios têm dimensões de 4m por 5m. Em um dia
tempestuoso, o ar passa pela janela do 53° andar, paralelo à janela, com uma
velocidade de 30 m/s. Calcule a força resultante aplicada na janela. A
densidade do ar é 1,23 kg/m³. R = 1,11 x 10^4 N
TERMODINÂMICA
As Escalas Celsius e Fahrenheit
1- Em
que temperatura a leitura da escala Fahrenheit é igual a (a) duas vezes a da
escala Celsius e (b) metade daquela escala Celsius? R: (a) 160 °C = 320 °F (b)
– 24,6 °C = - 12,3 °F
2- (a)
Em 1964, a temperatura da vila de Oymayakon na Sibéria atingiu -17°C. Que
temperatura é esta na escala Fahrenheit? (b) a mais alta temperatura registrada
nos Estados Unidos foi de 134°F no Vale da Morte, Califórnia. Que temperatura é
esta na escala Celsius? R: (a) – 96°F
(b) 56,7 °C
Expansão Térmica
3- Uma
haste de uma liga de alumínio tem um comprimento de 10,000 cm a 20,000°C e um
comprimento de 10,015 cm no ponto de ebulição da água. (a) Qual é o comprimento
da haste no ponto de congelamento da água? (b) qual é a temperatura se o
comprimento da haste é de 10,009 cm? R:
(a) 9,996 cm (b) 68 °C
A Absorção de Calor por Sólidos e Líquidos
9- Quanta
água permanece no estado líquido após 50,2 kJ serem transferidos sob a forma de
calor a partir de 260 g de água inicialmente em seu ponto de congelamento? R: 109
g
10-
Certa substância tem uma massa por mol de 50,0
g/mol. Quando 314 J são adicionados sob a forma de calor a uma amostra de 30,0
g, a temperatura da amostra sobe de 25,0°C para 45,0°C. Quais são (a) o calor
específico e (b) o calor molar da substância? (c) Quantos moles estão presentes
na amostra? R: (a) 523 J/kg·K
(b) 26,2 J/mol·k (c) 0,600 mol
11-
Um nutricionista encoraja as pessoas a fazerem
uma dieta bebendo água com gelo. Sua teoria é a de que o corpo deve queimar
gordura suficiente para aumentar a temperatura da água de 0,00°C para a
temperatura do corpo de 37,0°C. Quantos litros de água com gelo você deve beber
para queimar 454 g (cerca de 1 lb) de gordura, supondo que para queimar este
tanto de gordura 3500 Cal devem ser transferidas sob a forma de calor para a
água com gelo? Por que não é recomendável que se siga esta dieta? (Um litro =
103 cm3. A densidade da água é 1,00 g/cm3). R:
94,6 litros
12-
Calcule a menor quantidade de energia, em
joules, necessária para fundir 130 g de prata inicialmente a 15,0°C. R:
42,7 kJ
14-
Um pequeno aquecedor elétrico de imersão é usado
para aquecer 100 g de água para uma xícara de café instantâneo. O aquecedor tem
a especificação de “200 watts” (ele converte energia elétrica em energia
térmica com esta taxa). Calcule o tempo necessário para levar toda esta água de
23,0°C para 100°C, ignorando quaisquer perdas de calor. R: 160 s
