Exercícios propostos pelo professor:
Exercício 1
Determine o sinal das transferências de energia por meio de trabalho
associadas com os processos descritos a seguir.
Os sistemas estão identificados por meio de aspas.
As transferências de energia na forma de trabalho são reversíveis?
- Um "balão" que está inicialmente vazio é enchido vagarosamente.
O material do balão não é elástico, e portanto não se distende.
- Um "balão" que está inicialmente vazio é enchido vagarosamente.
O material do balão é elástico, e portanto pode se distender.
- O balão é enchido vagarosamente com "gás Hélio" de um tanque rígido
que contém Hélio comprimido.
Considere o "Hélio" contido no balão mais o tanque como o sistema.
- "Hélio" contido em um balão vaza gradualmente para a atmosfera,
murchando o balão progressivamente.
A pressão do Hélio no interior do balão é maior do que a pressão
atmosférica quando isso acontece.
- Um balão cheio de "Hélio", a uma pressão ligeiramente superior que a
atmosférica, é espetado com uma agulha.
O balão explode e o Hélio escapa para a atmosfera.
 
Exercício 2
- Um corpo é dotado de uma aceleração igual a 1,0 ft/s2.
Sabendo que a força resultante sobre o corpo é de 1,0 lbf, calcule
a massa do corpo.
- A força resultante sobre um corpo é igual a 1,0 kgf.
Sabendo que a aceleração do corpo é 1m/s2, calcule a massa do corpo.
- Um corpo é dotado de uma aceleração igual a 1,0 m/s2.
Sabendo que a força resultante sobre o corpo é de 1,0 N, calcule a
massa do corpo.
 
Exercício 3
Uma película fina, com 1 mm de espessura, de um material
com massa específica de 1000 kg/m3, estende-se sobre uma
superfície horizontal de 1 metro quadrado. Sabendo que a aceleração
da gravidade nesse local é de 9,8 m/s2, calcule a pressão que esse
material exerce sobre o solo devido a seu peso.
Qual deveria ser a espessura desse material para que a pressão
sobre o solo fosse de 1 bar?  
Exercício 4
Um ciclo de potência é caracterizado por uma sucessão de quatro processos reversíveis, sofridos por um sistema constituído por 10 kmol de um gás perfeito:
1-2 : compressão isotérmica;
2-3 : compressão adiabática;
3-4 : expansão isotérmica;
4-1 : expansão adiabática.
Considere que Cp do gás é constante e igual a 20,8 kJ/kmol K.
A pressão e temperatura mínimas do ciclo são 100kPa e 300K, respectivamente.
A pressão máxima do ciclo é 1MPa, e a temperatura máxima é de 600K.
Esquematize o ciclo num diagrama P em função de v.
Calcule o trabalho e o calor em cada processo (use a convenção de sinais da Termodinâmica).
Calcule o trabalho líquido desenvolvido e o calor líquido trocado com o meio em cada ciclo.
Se um motor executa esse ciclo 1000 vezes por minuto, qual será a potência desenvolvida (kW) pelo motor?
Calcule o rendimento térmico desse ciclo motor.
Veja também os exercícios propostos no final dos capítulos do livro-texto
(Moran & Shapiro):
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