Fundamentos de Física 9ª Edição Vol 2 - Halliday 2 ED 9 (em cores)

212 CAPÍTULO 18
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·~
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P, -
-- 1
o Q li'
o
...
e..
Af~nl
}\ A B (a) (b) +
1
8 .. e + (e) (d)
o ~ e .. ,\ (e) (f) (g)
(a) Volwne (m 3 ) (b) -
Figura 18-37 Problema 44.
•45 Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo mostrado no
diagrama p-V da Fig. 18-38. A escala do eixo horizontal é definida
por V, = 4,0 m 3 • Calcule a energia adicionada ao sistema na forma
de calor durante um ciclo completo.
40
~
°"
z
s 30
~
o
'"' :a
o
~
20
10
o
h
,
/
~
, .
- 7
~
Figura 18-38 Problema 45. Volume (m 3 )
•46 Um trabalho de 200 J é realizado sobre um sistema e uma
quantidade de calor de 70,0 cal é removida do sistema. Qual é o
valor (incluindo o sinal) (a) de W, (b) de Q e (c) de !1E;. 1 ?
• • 4 7 Quando um sistema passa do
estado i para o estado f seguindo a
trajetória iaf da Fig. 18-39, Q = 50
cal e W = 20 cal. Ao longo da trajetória
ibf, Q = 36 cal. (a) Quanto
vale W ao longo da trajetória ibf?
(b) Se W = - 13 cal na trajetória de
o
a
.
!
Volume
retomo.fi, quanto vale Q nessa tra- Figura 18-39 Problema 47.
jetória? (c) Se E1n~; = 10 cal, qual é
o valor de E;n, 1
? Se E;ni.b = 22 cal, qual é o valor de Q (d) na trajetória
ib e (e) na trajetória bf?
••48 Um gás em uma câmara passa pelo ciclo mostrado na Fig.
18-40. Determine a energia transferida pelo sistema na forma de
calor durante o processo CA se a energia adicionada como calor
QA 8
durante o processo AB é 20,0 J, nenhuma energia é transferida
como calor durante o processo BC e o trabalho realizado durante o
ciclo é 15,0 J.
Figura 18-40 Proble1na 48.
o
B
l
f
b
t, Y A fig. 18 .41 mostra um_ cicl~
fechado ele um gás (a figura ll~O f~1
"
escala). A var1açao
desenha d a em . ,
. . terna do gás ao passar
da energia 1n . .
de a para e ao longo da traJetórta
(
abc é - 200 J. Quando o gás passa
d Par a d recebe 180 J na forma V
e e ' b'd
M · 80 J são rece 1 os .
de calor. ais d Figura 18-41 Problema 49
uando o gás passa de para a. .
q é b lho realizado sobre o gás quando passa de e para d)
Qual o tra a ·
••SO Uma amostra de gás passa pelo cic!o abca mostrado no dia-
V d Fl·g 18-42. O trabalho realizado é+ 1,2 J. Ao longo
gramap- a · . .
. tó ·a ab a variação da energia interna é +3,0 J e o valor
d a traJe r1 , , . , .
absoluto do trabalho realizado e 5,0 J. Ao longo da traJetor1a ca. a
· transferida para o gás na forma de calor é + 2,5 J. Qual é a
energia
1
( ) d . , .
energia transferida na forma de calor ao ongo a a traJetona ab e
(b) da trajetória bc?
Figura 18-42 Problema 50.
p
e
L--------v
Seção 1s-12 Mecanismos de Transferência de Calor
•51 Uma esfera com 0,500 m de raio, cuja emissividade é 0,850,
está a 27 ,OºC em um local onde a temperatura ambiente é 77 ,OºC.
Com que taxa a esfera (a) emite e (b) absorve radiação térmica? (e)
Qual é a taxa de troca de energia da esfera?
• 52 O teto de uma casa em uma cidade de clima frio deve ter uma
resistência térmica R de 30 m 2 • KJW. Para isso, qual deve ser a es·
pessura de um revestimento (a) de espuma de poliuretano e (b) de
prata?
• 53 Considere a placa da Fig. 18-18. Suponha que L = 25,0 cm.
A= ?O,O cm 2 e que o material é cobre. Se TQ = 125ºC, TF = 10,0ºC
e O sistema está no regime estacionário determine a taxa de condu·
ção de calor através da placa. '
·~4 ~ Se você se expusesse por alguns momentos ao espaço
sideral longe do Sol e sem um traje espacial (como fez um ~stro·
nauta no fi~me ~001: Uma Odisseia no Espaço), sentiria o f~o do
espaço, ao irradiar muito mais energia que a absorvida do ambiente;
(a) Co?1 que taxa você perderia energia? (b) Quanta energia v.oc:
perdena em 30 s? Suponha que sua emissividade é 0,90 e estun
outros dados necessários para os cálculos.
• 55 Uma barra cilíndrica de cobre de 1 2 m de comprimento e 4 ' 8
cm• ~~ seção reta é be1n isolada e não p~rde eneroia através das~­
!)~rftcie. A diferença de temperatura entre as extre~idades é tOOC •
Ja que uma está ·
outra ern
um . imersa em uma mistura de água e gelo e a dU·
. dª º 11 slura de água e vapor. (a) Com que taxa a energia é e~; de
zr1· a pela barra? (b) Com que taxa o gelo derrete na extrerru a
ria?
•• 56 ~ A . .• se ali·
me t d -b- vespa gigante VesJJa 111a11dari11ia jaP 011 "ª.',,adir
u1 na le ª. elhas japonesas. Entretanto, se uma vespa tentab1n1;efll
na co meia
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nas
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e abelhas formam rapidamente
urna o
JllUtorno
da vespa p d ~
ara ete-la. As abelhas não picam. mor
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