Lista2 1

UFAM - Universidade Federal do Amazonas
Instituto de ciˆencias Exatas
Departamento de f´ısica
Lista de F´ısica 2 - Termodinˆamica
1. Mostrar que a func¸a˜ o f (v) dada pela equac¸a˜ o: m 4 f (v) = √ π 2kT

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2

v2 e

−mv2
2kT

tem o m´aximo em: v= 2kT m 2. Mostrar que o percurso livre m´edio de uma mol´ecula num g´as ideal, na temperatura T e na press˜ao P, e´ dado por: kT λ= √
2Pπd2
3. Um cilindro tem um pist˜ao met´alico de 2, 0kg bem ajustado cuja a´ rea de sec¸a˜ o reta e´ 2, 0cm2 (ver figura). O cilindro cont´em a´ gua e vapor a temperatura constante. Observa-se que o pist˜ao cai lentamente a` velocidade de 0, 30cm/s porque o calor flui para fora do cilindro atrav´es de suas paredes. Quando isso acontece, parte do vapor condensa-se na cˆamara. A massa espec´ıfica do vapor dentro da cˆamara e´ 6, 0 × 10−4 g/cm3 e a pressoa
˜ atmosf´erica e´ de 1, 0atm.

(a) Calcule a taxa de condensac¸a˜ o do vapor.
(b) A que taxa o vapor est´a saindo da cˆamara?
(c) Qual e´ a taxa de variac¸a˜ o da energia interna do vapor e da a´ gua dentro da cˆamara?
4. Um sistema pode absorver calor sem haver modificac¸a˜ o da sua energia interna?
5. Um g´as ideal e´ aquecido de modo que T = AP2 , com A constante. A temperatura passa de T0 a T f = 4T0 . Calcular o trabalho efetuado pelo g´as;
6. Por que no projeto de uma usina termoel´etrica se tenta ter a temperatura mais alta poss´ıvel no vapor que alimenta as turbinas?
7. Qual a variac¸a˜ o de entropia de 1, 0kg de a´ gua l´ıquida que se transforma em vapor de a´ gua a
1000 C sob a press˜ao de 1atm?
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8. Por que, quando um termometro e´ mergulhado em a´ gua quente, o n´ıvel da coluna de mercurio
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´ baixa ligeiramente antes de se elevar?
9. um g´as diatomico efetua 300J de trabalho e absorve 600cal de calor. Qual a variac¸a˜ o de energia
ˆ
interna do sistema?
10. Como se altera a energia cin´etica m´edia de translac¸a˜ o das mol´eculas de um g´as quando a press˜ao e´ duplicada a volume constante? E quando o volume e´ duplicado a