Comunicação e Expressão Lista de Termodinâmica

Lista de Termodinâmica – 01

1 – Um astronauta pesa 700 N na Terra, onde g = 9,8m/s2. Qual é o peso do astronauta, em N, em uma estação espacial em órbita, onde a aceleração da gravidade é 6 m/s2? Expresse cada peso em lbf.

2- Um objeto cuja massa é 35 lb é submetido a uma força de 15 lbf que o impulsiona para cima. A única outra força agindo sobre o objeto é a força da gravidade. Determine a aceleração líquida do objeto, em ft/s2, considerando que a aceleração da gravidade é constante, g = 32,2ft/s2. A aceleração líquida é para cima ou para baixo?

3- Um gás está confinado em um cilindro com 0,47 m de diâmetro por um êmbolo, sobre o qual repousa um contrapeso. Juntos, o êmbolo e o contrapeso possuem massa de 150 kg. A aceleração da gravidade local é de 9,813 m s-2 e a pressão atmosférica é de 101,57 kPa.

(a) Qual é a força em newtons exercida sobre o gás pela atmosfera, pelo êmbolo e contrapeso, admitindo que não há atrito entre o êmbolo e o cilindro?

(b) Qual é a pressão do gás em kPa?

(c) Se o gás no cilindro for aquecido, ele se expande, empurrando para cima o êmbolo e o contrapeso. Se o êmbolo e o contrapeso forem erguidos em 0,83 m, qual é o trabalho realizado pelo gás em kJ? Qual é a variação da energia potencial do êmbolo e do contrapeso?

4- O tanque de armazenamento de uma torre d’água tem um formato aproximadamente esférico com 30 ft de raio. Se a massa específica da água é de 62, 4 lb/ft3, qual é a massa de água armazenada na torre, em lb, quando o tanque está cheio? Qual é o peso, em lbf, da água se a aceleração local da gravidade é 9,8m/s2?

5 - Um avião turbo-hélice de 30 lugares, cuja massa é de 14,000 , decola de um aeroporto e eventualmente alcança sua velocidade de cruzeiro de 620km/h e uma altitude de 10.000m. Para g=9,78 m/s2 determine a variação da energia cinética e a variação da energia potencial do avião ambas em Kj e Btu.

6 – Um gás é comprimido de V1= 0,3m3, p1= 1bar até V2 = 0,1m3, p2 = 3bar. A pressão e o volume possuem uma relação linear durante o processo. Calcule o trabalho para o gás, em kJ.

7 – O gás oxigênio (O2) em um conjunto cilindro-pistão passa por uma expansão, indo de um volume inicial V1 = 0,01m3 até um volume V2 = 0,03m3. A relação entre a pressão e o volume durante o processo é p = AV-1 + B, onde A = 0,06 bar m3 e B = 3,0 bar. Para o O2, determine:

1. As pressões inicial e final, ambas em bar.
2. O trabalho, em kJ

8 – Um gás sofre um processo de um estado 1, onde p1=60lbf/in2, v1 = 6,0ft3/lb, até um estado 2, onde p2=20lbf/in2, de acordo com pv1,3=constante (v é volume específico). A relação entre a pressão, o volume específico e a energia interna é:

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