Questão #01

Calcule o trabalho, em Joules, realizado por um sistema expandindo-se de um volume
inicial de 3.2 litros até o volume final de 4.01 litros, à pressão constante (processo isobárico) de
2.34e+00 atm. Adote 1 atm aproximadamente igual a 101325 Pascal e considere que 1 metro cúbico
corresponde a 1000 litros.




Questão #02

Na faixa de temperatura de 300 K a 330 K a relação entre a pressão P, o volume V e a
temperatura T de um certo gás não ideal é dada por P.V = 2.49e+01 T - 6.62e-03 T^2 , onde todas as
grandezas estão em SI. Calcule o trabalho, em J, feito por esse gás quando sua temperatura é
aumentada de 310 K a 325 K, enquanto sua pressão é mantida constante.




Questão #03, #04, #05 e #06

Uma amostra de 4.00e+00 L de um gás diatômico ideal com uma razão de calor específico
de 1,40, confinado em um cilindro, realiza um ciclo fechado. O gás está inicialmente a 1.00e+00 atm
e 3.00e+02 K. Primeiro, sua pressão é triplicada a volume constante. Então, expande-se
adiabaticamente até sua pressão original. Finalmente, o gás é comprimido isobaricamente para seu
volume original.
3. Determine o volume do gás, em litros, ao final da expansão adiabática. Use 5/7=0,71
4. Encontre a temperatura, em K, do gás no início da expansão adiabática. Use 5/7=0,71.
5. Encontre a temperatura, em K, ao final do ciclo. Use 5/7=0,71.
6. Qual é o trabalho resultante realizado sobre o gás para esse ciclo? Use 5/7=0,71.
 Questão #07

Durante o funcionamento de um motor automóvel de quatro cilindradas, o pistão é forçado
para baixo à medida que a mistura de produtos da combustão e ar realiza uma expansão
adiabática. Considere que (1) o motor está funcionando à taxa de 2.50e+03 ciclos/min, (2) a pressão
manométrica logo antes da expansão é 2.00e+01 atm,(3) os volumes da mistura logo antes e logo
depois da expansão são 50,0 cm cúbicos e 400 cm cúbicos, respectivamente (Figura P17.41), (4) o
tempo envolvido na expansão é um quarto do ciclo total e (5) a mistura se comporta como um gás
ideal com razão de calor específico de 1,40. Encontre potência média gerada durante a
expansão.De a resposta em watts.
 Questão #08 e #09

Uma máquina térmica de Carnot usa uma caldeira de vapor a 100.0oC como reservatório de
alta temperatura. O reservatório de baixa temperatura é o ambiente exterior a 2.00e+01 oC. Calor é
rejeitado para o reservatório de baixa temperatura à taxa de 1.54e+01 W. Determine a potência útil
fornecida pela máquina térmica, em W. Quanto vapor ela condensará no reservatório de alta
temperatura em uma hora, em kg?
 Questão #10

Foi proposta uma usina de força que empregasse o gradiente de temperatura no oceano. O
sistema deve operar entre 2.10e+01 oC (temperatura da água da superfície) e 5.0 oC (temperatura
da água a uma profundidade de aproximadamente 1 km). Se a potência útil fornecida pela usina é
de 7.50e+01 MW, quanto calor é absorvido por hora em J/h?
 Questão #11

Uma bomba de calor é essencialmente uma máquina térmica funcionando de trás para
frente. Ela extrai calor do ar mais frio do lado de fora e o deposita em um cômodo mais quente.
Suponha que a razão entre o calor real que entra no cômodo e o trabalho realizado pelo motor do
dispositivo é 1.00e+01 % da razão máxima teórica. Determine o calor que entra no cômodo por
joule de trabalho realizado pelo motor quando a temperatura interna é de 20.0oC e a temperatura
externa é de -5.00e+00 oC.