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TERMODINÂMICA I
1º SEMESTRE DE 2015
Docente: Anderson H.R. Ferreira
1º LISTA DE EXERCÍCIOS
Instruções:
Tenha sempre em mãos uma Calculadora Científica, pois a mesma será utilizada
exaustivamente no curso de TERMODINÂMICA I. Logo no início do curso será feita
uma revisão de algumas operações imprescindíveis com o uso da calculadora.
UNIDADE I – CONCEITOS FUNDAMENTAIS E DEFINIÇÕES
Grandezas e Sistemas de Unidades
Exercício 1
Um tanque de plástico de plástico de 3 kg que tem um volume de 0,2 𝑚3 é enchido com
𝑘𝑔
água no estado líquido. Supondo que a densidade da água seja 1000 𝑚3 , determine o
peso do sistema combinado.
Resp:
P = 1991 [N]
Exercício 2
Determine a massa e o peso do ar contido em uma sala cujas dimensões são 6 m X
𝑘𝑔
6 m X 8 m. Suponha que a densidade do ar seja de 1,16 𝑚3
Resp:
334,1 [kg] , P = 3277 [N]
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Exercício 3
A 45º de latitude a aceleração gravitacional em função da altitude z acima do nível do
𝑚
mar é dada por 𝑔 = 𝑎 − 𝑏𝑧, onde 𝑎 = 9,807 𝑠2 e 𝑏 = 3,32 × 10−6 𝑠 −2 . Determine a
altura acima do nível do mar onde o peso de um objeto diminuirá em 1%
Resp:
ℎ = 2,9548 × 104 [𝑚] ou ℎ = 29,548 [km] (Estratosfera – Máxima concentração da
camada de ozônio)
Exercício 4
Baseado nas seguintes escalas lineares abaixo:
Figura 2:
Determine quanto valerá 50ºY na escala Tx
Resp:
1375 ºX
Exercício 5
Qual seria a altura da atmosfera se a densidade do ar fosse:
a) Uniforme
b) Diminuísse linearmente até zero com a altura?
Assuma que a pressão atmosférica no nível do mar é 1 [atm] e que a densidade do ar é
𝑘𝑔
1,3 𝑚3 .
Resp:
a) 7,9 km, b) 16 km
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Exercício 6
A água de um tanque é pressurizada a ar, e a pressão é medida por um manômetro de
vários fluidos, como mostra a Figura 1:
Figura 2:
Determine a pressão manométrica do ar no tanque, se ℎ1 = 0,2 [𝑚], ℎ2 = 0,3 [𝑚] e
ℎ3 = 0,46 [𝑚]. Suponha que as densidades da água, do óleo genérico e do mercúrio são
respectivamente 1000
𝑘𝑔
𝑚3
, 850
𝑘𝑔
𝑚3
𝑘𝑔
e 13600 𝑚3
Resp:
56,9 kPa
Exercício 7
Um manômetro (Bourdon) e um manômetro de coluna estão conectados a um tanque de
gás para medir sua pressão, conforme a Figura 3
Figura 3:
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Se a leitura do medidor de pressão for de 80 kPa, determine a distância entre os dois
níveis de fluído do manômetro de coluna se o fluido for:
𝑘𝑔
a) Mercúrio (13600 𝑚3 )
b) Água (1000
𝑘𝑔
𝑚3
)
Resp:
a) 0,60 [m], b) 8,16 [m]
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1].
ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A (Coaut. de). Termodinamica. 5. ed.
São Paulo, SP: McGraw-Hill, 2007. 740 p., il. +. ISBN 8586804665 (broch.)
[2].
SONNTAG, r. E., borgnakke, c., van wylen, g. J. Fundamentos da
termodinâmica, 7a ed., editora edgard blucher, 2009
[3].
MORAN, m. J.; shapiro, h. N. Princípios de termodinâmica para engenharia,
6a ed., ltc editora, 2009.
Unidade I – Conceitos Fundamentais
Termodinâmica I