Prova.1.Gabarito - Prof. Renato Pugliese

Termodinâmica - Prof. Renato Pugliese
Tecnologia em Soldagem
1º semestre de 2016
Prova 1 – Março
Nome: ________________________________________________________________ Matr.: _____________
Formulário
Tc−0
Tf −32
Tk −273
=
=
100−0 212−32 373−273
Δl = li.α.ΔT
ΔS = Si.β.ΔT
ΔV = Vi.γ.ΔT
β = 2.α
γ = 3.α
1. (2,5) As previsões de temperatura para São Paulo hoje, 11/03, são de 19 ºC de mínima e de 28 ºC de máxima,
ocasionando uma variação ΔT de 09 ºC para mais (pela manhã até às 15h) e para menos (da tarde até às 3h do
dia seguinte, alcançando novamente 19 ºC. Calcule os valores de T mín e Tmáx em ºF e em K (os cálculos devem
ser apresentados).
De ºC para ºF
TCmín/100 = (TFmín – 32)/180 →
19/100 = (TFmín – 32)/180
→ TFmín = 66,2 ºF
TCmáx/100 = (TFmáx – 32)/180 →
28/100 = (TFmáx – 32)/180
→ TFmáx = 82,4 ºF
TCmín/100 = (TKmín – 273)/100
→
19 = TKmín – 273
→ TKmín = 292 K
TCmáx/100 = (TKmáx – 273)/100
→
28 = TKmáx – 273
→ TKmáx = 301 K
De ºC para K
2. (2,5) Uma barra feita de uma liga metálica tem um comprimento de 10,000 cm a 20,0 ºC. Seu coeficiente de
dilatação linear α vale 1,875.10-5 ºC-1.
a) (1,5) Qual é o comprimento desta barra à temperatura de 100 ºC?
Δl = li.α.ΔT
→
Δl = 10,000.1,875.10-5.(100 - 20) = 0,015 cm
lf = 10,000 + 0,015 = 10,015 cm
b) (1,0) Em qual temperatura a barra terá comprimento de 10,009 cm?
Comparando a 20º e a Tf requerida:
Δl = li.α.ΔT →
0,009 = 10,000.1,875.10-5.(Tf – 20) →
Tf = 0,01275/0,0001875 = 68 ºC
3. (2,5) Três barras de cobre possuem comprimento de 500,00 mm à temperatura de 20 ºC cada. Quando
aquecidas até 98 ºC, as barras apresentam os seguintes comprimentos:
L1 = 500,72 mm
L2 = 500,64 mm
L3 = 500,71 mm
a) (1,5) Qual é o coeficiente de dilatação linear (α) médio do cobre?
Δl = li.α.ΔT
→
α1= Δl/(li.ΔT) = 0,72/(500.78) = 1,85.10-5 ºC-1
α2= Δl/(li.ΔT) = 0,64/(500.78) = 1,64.10-5 ºC-1
α3= Δl/(li.ΔT) = 0,71/(500.78) = 1,82.10-5 ºC-1
αm = (1,85 + 1,64 + 1,82).10-5/3 = 1,77.10-5 ºC-1
b) (1,0) Uma fiação com 500 m de comprimento, feita com fios de cobre, é puxada entre duas torres de
transmissão num dia quente de verão, num local onde a temperatura marca 35 ºC. De quanto esse material vai
reduzir seu comprimento numa noite fria de inverno, a temperatura de 8 ºC?
Δl = li.α.ΔT = 500.1,77.10-5.(8 – 35) = - 0,235 m = - 23,5 cm
4. (2,5) Uma escala termométrica E adota os valores de -10 ºE para o ponto de fusão da água e 240 ºE para o
ponto de ebulição da água, ambos considerados para sistemas no nível do mar. Qual a indicação, nesta escala,
para uma temperatura de 37 ºC?
Temos que:
(TC - 0) / (100 - 0) = [TE - (-10)] / [240 - (-10)]
TC / 100 = (TE + 10) / 250
→
3,7.25 = TE + 10
TE = 82,5 ºE
→
37/10 = (TE + 10) / 25