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Resolução de “Curso
Básico de Física” de H.
Moysés Nussenzveig
Capítulo 08 - Vol. 2
Engenharia Física 09 – Universidade Federal de São Carlos
10/31/2009

*Conseguimos algumas resoluções pela internet, outras foram feitas por nós.

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Capítulo - 8

1 - Verifique se a estimativa de Joule para a variação de temperatura da água entre o sopé e o topo das cataratas de Niágara era correta, calculando a máxima diferença de temperatura possível devida à queda da água. A altura de queda é de 50 m.
Associando a variação de energia potencial gravitacional à variação da quantidade de calor, tem-se:
m.g.∆h = m.c.∆T ⇒ g.∆h / 1000 (passando a massa para gramas) = c.∆T.(4,186)
(transformando calorias em joules)
∆T = (9,8 . 50 )/ (1 . 4,186)
∆T = 0,117 ≈ 0,12 °C
2 – A capacidade térmica molar (a volume constante ) de um sólido a baixas temperaturas, T r1, são mantidas respectivamente às temperaturas T1 e T2, e estão separadas por uma camada de material homogêneo de condutividade térmica k. Calcule a taxa de transmissão de calor por unidade de tempo através dessa camada. Sugestão:
Considere uma superfície esférica concêntrica intermediária de raio r ( r1 < r < r2) e escreva a lei de condução do calor através dessa superfície. Integre depois em relação a r, de r = r1 até r = r2.
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14 – Generalize o resultado do Problema 13 ao caso da condução do calor através de uma camada de material de condutividade térmica k entre dois cilindros concêntricos de raios ρ1 e ρ2 > ρ1 e de comprimento l >> ρ2, de modo que se possam desprezar efeitos das extremidades.
a) Calcule a taxa de transmissão de calor por unidade de tempo