Os Fenômenos Térmicos

Fenômenos Térmicos – Primeiro Quadrimestre de 2016

PROVA P1 – 17/03/2016

Q1. (2,5 pontos) Uma menina deseja fazer um chá de camomila, mas só possui 200 gramas

de gelo a 0 °C e um forno de micro-ondas, cuja potência máxima é de 800 W. Considere que

a menina está ao nível do mar, o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, o calor específico da

água vale 1 cal/(g.°C) e que 1 caloria vale 4,186 J. Usando esse forno de micro-ondas sempre

na potência máxima, determine:

(a) a energia necessária para transformar gelo em água; (0,5 ponto)

(b) a energia para fazer a água entrar em ebulição (água líquida de 0 oC até 100 oC); (0,5 ponto)

(c) o tempo necessário para transformar o gelo em água em ebulição. (1,5 ponto)

Nota:

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Q2. (2,5 pontos) A condutividade térmica média das paredes (incluindo as janelas) e telhado

da casa descrita na figura é 0,480 W/(m.oC), e sua espessura média é 21,0 cm. A casa é mantida

aquecida com gás natural com calor de combustão (isto é, a energia fornecida por metro cúbico

de gás queimado) de 9300 kcal/m3

.

(a) Qual é a potência em Watts do fluxo de calor

se a temperatura no interior da casa é 25,0 oC e se

a temperatura no exterior é 0,0 oC? Desconsidere

a transferência de energia por radiação e a energia

transferida por calor pelo solo. (1,5 pontos)

(b) Quantos metros cúbicos de gás devem ser

queimados a cada dia para manter a temperatura

interior a 25,0 oC? (1,0 ponto)

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Q3. (2,5 pontos) Um gás em uma câmera passa pelo ciclo

mostrado na figura ao lado. Sabe-se que energia é adicionada por

calor QAB = 20,0 J no trecho do processo AB, e que não há

transferência de energia por calor durante o processo BC. O

trabalho líquido durante um ciclo é de -15,0 J.

Determine e justifique:

(a) a variação da energia interna em um ciclo, ΔEint. (0,5 ponto)

(b) o trabalho realizado sobre o gás no trecho AB, WAB. (1,0 ponto)

(c) o calor no trecho CA, QCA. (1,0 ponto)

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Q4. (2,5 pontos) Um aluno de Fenômenos Térmicos realizou um experimento