Questões Bloco 2 - Eng. de Petróleo PETROBRAS

Bloco 2 – Lista de Questões 1 de resultados possíveis, se não levarmos em contaTurma: Petrobras 2018 (Engenharia de Petróleo) a ordem das contas extraídas? 1) Encontre o módulo da força resultante e o 12) Em uma reunião social, cada pessoa ângulo que ela faz com o eixo x positivo. cumprimentou todas as outras, havendo ao todo 45 apertos de mão. Quantas pessoas havia na reunião? 13) Quantos produtos podemos obter se tomarmos 3 fatores distintos escolhidos entre 2, 3, 5, 7 e 11? 2) Sabendo que 𝑎𝑎⃗ = (1, −2, 3) e 𝑏𝑏�⃗ = (5, 0, 9), 14) Existem 10 jogadores de futebol de salão, entre determine 𝑎𝑎⃗ ∙ 𝑏𝑏�⃗. eles João, que por sinal é o único que joga como 3) Sendo 𝑎𝑎⃗ = (3, 6, −2) e 𝑏𝑏�⃗ = (1, 2, 3), determine goleiro. Nestas condições, quantos times de 5 o vetor projeção e projeção escalar de 𝑏𝑏�⃗ sobre 𝑎𝑎⃗. pessoas podem ser escalados? 4) Determine o produto vetorial 𝑎𝑎⃗ 𝑥𝑥 𝑏𝑏�⃗ sabendo que 15) Um lote contém 50 peças boas e 10 𝑎𝑎⃗ = (1, 3, −2) e 𝑏𝑏�⃗ = (−1, 0, 5). defeituosas. Extraindo-se 8 peças (sem reposição), 5) Utilize o produto misto para verificar se os não levando em conta a ordem das mesmas, de vetores 𝑢𝑢 �⃗ = (1, 5, −2), 𝑣𝑣⃗ = (3, −1, 0) e 𝑤𝑤 ��⃗ = quantas formas podemos obter 4 peças boas e 4 (5, 9, −4) são coplanares. defeituosas? 6) Formados e dispostos em ordem crescente os 16) Em uma urna existem 12 boas das quais 7 são números que se obtém permutando-se os pretas e 5 brancas. De quantos modos podemos algarismos 2, 3, 4, 8 e 9, que lugar ocupa o número tirar 6 bolas de urna, das quais 2 são brancas? 43.892? 17) Com as letras a, e, i, o, b, c, d, f e g, quantas 7) Temos 5 meninos e 5 meninas. De quantas palavras (com ou sem sentido) de 6 letras distintas formas eles podem ficar em fila se meninos e podem ser formadas, usando-se 3 vogais e 3 meninas ficam em posições alternadas? consoantes? 8) De quantas formas 6 pessoas podem sentar-se 18) Uma moeda é lançada 20 vezes. Quantas numa fileira de 6 cadeiras se duas delas se recusam sequências de caras e coroas existem, com 10 caras sentar um ao lado do outro? e 10 coroas? 9) De quantas formas 12 crianças podem formar 19) Quantos números de 7 algarismos existem nos uma roda? quais comparecem uma só vez os algarismos 3, 4, 5 10) Uma prova tem 15 questões, das quais o aluno e quatro vezes o algarismo 9? deve resolver 10. De quantas formas ele poderá 20) Uma urna contém 3 bolas vermelhas e 2 escolher as 10? amarelas. Elas são extraídas uma a uma sem 11) Um baralho de 52 cartas, são extraídas 4 cartas reposição. Quantas sequências de cores podemos sucessivamente e sem reposição. Qual o número observar? 1 21) Um baralho tem 52 cartas. De quantos modos 39) Na figura, sendo 𝐴𝐴𝐴𝐴 congruente a 𝐴𝐴𝐴𝐴, 𝐴𝐴𝐴𝐴 podemos distribuí-las entre 4 jogadores, de modo � 𝐸𝐸, congruente a 𝐴𝐴𝐴𝐴, calcule a medida do ângulo 𝐶𝐶𝐷𝐷 que cada um receba 13 cartas? dado 𝐵𝐵𝐴𝐴̂𝐷𝐷 = 48°. 22) De quantas formas 15 pessoas podem ser divididas em 3 times, com 5 pessoas por time? 23) Determinar a de modo que (a², (a+1)², (a+6)²) seja uma progressão aritmética. 24) Obter 3 números em P. A. de modo que sua soma seja 3 e a soma de seus quadrados seja 11. 40) Calcule o x da figura abaixo. 25) Qual é a soma dos números inteiros de 1 a 350? 26) Qual é a soma dos 120 primeiros números pares positivos? E a soma dos n primeiros? 27) Obter a soma dos 12 primeiros termos da P. A. (6, 14, 22, ...). 28) Qual é a soma dos múltiplos de 11 41) Na figura, calcule x e y. M é o ponto médio de compreendidos entre 100 e 10.000? 𝐵𝐵𝐵𝐵. 29) A soma de quatro termos consecutivos de uma progressão aritmética é -6, o produto do primeiro deles pelo quarto é -54. Determinar esses termos. 30) Sabendo-se que x, x + 9 e x + 45 estão em P.G., determinar o valor de x. 42) Se ABCD é trapézio de bases 𝐴𝐴𝐴𝐴 e 𝐶𝐶𝐶𝐶, 31) Sendo a sequência (x + 1, x + 3, x + 4, ...) uma P. determine x e y. G., calcule o seu quarto termo. 32) Os lados de um triângulo formam uma P. G. crescente. Determinar a razão da P. G.. 33) Obter o 100º termo da P. G. (2, 6, 18, ...). 34) Calcular o número de termos da P. G. que tem 1 43) Na figura, Q é o ponto médio de 𝐴𝐴𝐴𝐴. 𝑄𝑄𝑄𝑄 é razão , 1º termo 6.144 e o último termo 3. 2 paralelo a 𝐵𝐵𝐵𝐵. Sendo 𝐴𝐴𝐴𝐴 = 30 𝑐𝑐𝑐𝑐, determine 𝑃𝑃𝑃𝑃. 35) Inserir 6 meios geométricos reais entre 640 e 5. 36) O calcule o produto dos 10 termos iniciais da P. G. (1, 2, 4, 8, ...). 37) Calcular a soma dos 20 termos iniciais da série (1, 3, 5, 7, 9, 27, ...). 38) A soma de seis elementos em P. G. de razão 2 é de 1.197. Qual é o 1º termo da P. G.? 44) Determine o valor de x na figura abaixo. 2 50) Determine x na figura abaixo. 45) Na figura, o círculo de centro O é inscrito no triângulo ABC. BD = 4, AF = 3 e EC = 5. Qual é o perímetro do triângulo ABC? 51) Determine o valor de x na figura. 46) Na figura, calcule a medida do raio r da 52) Determine o ângulo x na figura. circunferência inscrita no triângulo retângulo ABC, sendo AB = 10 cm, AC = 24 cm e BC = 26 cm. 53) Determine a área do quadrilátero abaixo. A unidade adotada cada segmento de reta está em 47) Determine o perímetro do quadrilátero ABCD, metro. circunscritível, da figura. 54) Determine o raio do círculo da figura abaixo. 48) Calcule o valor de x na figura abaixo. 49) Sabendo que MN é perpendicular a BC. Calcule o valor de AB. 3 55) Determine a área sombreada, nas figuras 66) Calcule a área de uma secção plana feita a uma abaixo, sabendo que o quadrado ABCD tem lado distância de 12 cm do centro de uma esfera de 37 igual a 2 cm. cm de raio. 67) A base de uma pirâmide tem 225 m² de área. A 2/3 do vértice corta-se a pirâmide por um plano paralelo à base. Ache a área da secção. 68) O apótema de um tronco de pirâmide regular mede 10 dm, as bases são quadradas de lados, 56) Determine a área total de um paralelepípedo respectivamente, 8 dm e 20 dm. Calcule o volume. retângulo cuja diagonal mede 25√2 cm, sendo a 69) Determine o volume de um tronco de cone, soma de suas dimensões igual a 60 cm. sendo 10 cm e 30 cm as medidas respectivas dos 57) Determine o volume e a área lateral de um raios das bases e 29 cm a medida de sua geratriz. prisma reto de 10 cm de altura e cuja base é um 70) Determine o volume de um tronco de prisma, sabendo que sua base é um triângulo equilátero de hexágono regular de apótema 3√3 cm. lado 10 cm e a soma das arestas laterais é 24 cm. 58) A aresta lateral de uma pirâmide quadrangular 71) Determine o volume de uma esfera circunscrita regular mede 15 cm e a aresta da base 10 cm. a um cubo cuja área total mede 54 cm². Calcule o volume. 72) Determine a área total e o volume de um 59) Calcule a área total e o volume de um octaedro tetraedro regular circunscrito a uma esfera de raio regular de 2 cm de aresta. R. 60) Calcule o volume de uma pirâmide regular, 73) Num cone circular reto de 18 m de altura, sendo 20 cm a medida de aresta lateral e 36√3 cm inscreve-se uma esfera de 5 m de raio. Calcule o o perímetro do triângulo da base. diâmetro da base e a geratriz do cone. 61) Calcule a área total de um cilindro que tem 24 74) Determine a altura de um cone reto inscrito em cm de diâmetro da base e 38 cm de altura. uma esfera de raio igual a 18 cm, sendo a área 62) Calcule o raio da base de um cilindro de área lateral do cone o dobro da área da base. total 𝜋𝜋𝜋𝜋² e altura h. 75) Num tronco de cone de revolução é inscrita 63) Um cone circular reto de altura h = 3 m tem uma esfera. Sendo o raio da esfera de 2 cm, quais área lateral igual a 6𝜋𝜋 m². Determine o ângulo que devem ser os raios das bases do tronco para que o a geratriz g faz com a reta suporte da altura h. volume do tronco de cone seja o dobro do volume 64) Uma bola de ouro de raio r se funde, da esfera? transformando-se em um cilindro de raio r. 76) Determinar a equação da reta definida pelos Determine a altura do cilindro. pontos A(7/2, 5/2) e B(-5/2, -7/2). 65) Uma esfera tem 1 m de raio. Qual será o raio de 77) Determinar a para que as retas de equações x + uma esfera cujo volume é 1/5 o volume da primeira 2y – 2a = 0, ax – y – 3 = 0 e 2x – 2y – a = 0 sejam esfera? concorrentes no mesmo ponto. 4 78) Para que valores de k as retas (k - 1)x + 6y + 1 = 0 e 4x + (k + 1)y – 1 = 0 são paralelas? 79) Determinar a equação reduzida da reta AB quando A(-1, 1) e B(7, 25). 80) Calcular a distância do ponto P (-3, -1) à reta r: 3x – 4y + 8 = 0. 81) Calcular o comprimento da altura AH, do triângulo de vértices A(-3, 0), B(0, 0) e C(6, 8). 89) Calcular a distância focal e a excentricidade da elipse 25x² +169y² = 4225. 90) Determinar a equação da hipérbole abaixo. 82) Calcular as distâncias entre as retas 3x + 4y – 13 = 0 e 3x + 4y + 7 = 0. 83) Obter uma reta paralela a r: x + y + 6 = 0 e distante √2 do ponto C(1, 1). 84) Calcular a área do quadrilátero cujos vértices são A(-1, 1), B(5, 0), C(7, 3) e D(3, 11). 85) Qual é a equação da circunferência de centro 91) Obter a distância focal da hipérbole cuja C(1, 2) que passa pelo ponto P(5, 5)? 𝑥𝑥 2 𝑦𝑦 2 equação é − = 1. 36 64 86) Determinar o centro e o raio da circunferência 92) Calcular a excentricidade da hipérbole cuja cuja equação é 4x² + 4y² - 12x + 12y – 7 = 0. equação é 9x² - 25y² = 1. 87) Calcular a distância do centro da circunferência 93) Determinar o foco e o vértice da parábola (y – x² + y² + 5x – 7y – 1 = 0 à reta 4x + 3y = 0. 3)² = 8(x – 1). 88) Determinar a equação da elipse na figura 94) Dada a parábola de equação x = y² - 6y + 8, abaixo. determinar as coordenadas do vértice. 95) Determine a intensidade das reações na viga em A e B. Despreze a espessura dela. 5 1,2 x 10-8 m produziria uma amplitude de pressão igual a 1,5 x 10-3 Pa? 99) Em um líquido com densidade igual a 1.300 kg/m³, propaga-se uma onda longitudinal com frequência igual a 400 Hz e comprimento de onda igual a 8,00 m. Calcule o módulo de compressão do 96) Determine as reações nos pinos A e B. No líquido. estado de repouso, a mola tem comprimento de 80 100) Uma barra metálica com 1,50 m de mm. comprimento possui densidade igual a 6.400 kg/m³. Uma onda sonora longitudinal leva um tempo de 3,90 x 10-4 s para ir de uma extremidade até a outra da barra. Qual é o módulo de Young do metal? 101) Uma onda sonora no ar a 20°C tem uma 97) Determine os componentes horizontal e frequência igual a 320 Hz e uma amplitude de vertical da reação nos pontos A e B. Despreze o deslocamento igual a 5,0 x 10-³ mm. Para essa onda peso da viga em seus cálculos. sonora, calcule: (a) A amplitude da pressão (em Pa). (b) A intensidade (em W/m2). (c) O nível da intensidade sonora (em decibéis). 102) Ondas sonoras estacionárias são produzidas em um tubo de comprimento igual a 1,20 m. Para o modo fundamental e os dois primeiros 98) Ondas sonoras deslocando-se no ar com sobretons, determine a posição ao longo do tubo frequência de 1.000 Hz e amplitude de (medida a partir da extremidade esquerda) dos nós deslocamento igual a 1,2 x 10-8 m produz uma de deslocamento e dos nós de pressão supondo que: amplitude de pressão igual a 3 x 10-2 Pa. (a) o tubo possui as duas extremidades abertas. (a) Qual é o comprimento dessa onda? (b) a extremidade esquerda do tubo está fechada e (b) Para uma onda de 1.000 Hz no ar, qual é a a direita está aberta. amplitude de deslocamento necessária para que a 103) O tubo mais longo encontrado na maioria dos amplitude de pressão esteja no limiar da dor, que órgãos de tubos de tamanho médio é 4,88 m. Qual corresponde a 30 Pa? é a frequência da nota correspondente ao modo (c) Em qual comprimento de onda e frequência fundamental se o tubo for: uma onda com amplitude de deslocamento igual a (a) aberto nas duas extremidades. 6 (b) aberto em uma extremidade e fechado na frequência de 1.240 Hz. Qual é a velocidade do som outra? na atmosfera do planeta Ornitus? 104) Você sopra na extremidade aberta de um tubo 107) Dois trens, A e B, apitam simultaneamente de ensaio e produz uma onda sonora estacionária com a mesma frequência de 392 Hz. O trem A está fundamental na coluna de ar no interior do tubo. A em repouso e o trem B se desloca para a direita (se velocidade do som no ar é igual a 344 m/s, e o tubo afastando de A) com velocidade igual a 35,0 m/s. de ensaio funciona como um tubo fechado. Um ouvinte está entre os dois apitos e se desloca (a) Sabendo que o comprimento da coluna de ar no para a direita com velocidade de 15,0 m/s (Figura tubo de ensaio é igual a 14,0 cm, qual é a abaixo). Não existe vento. frequência dessa onda estacionária? (a) Qual é a frequência que o ouvinte escuta do (b) Qual seria a frequência da onda estacionária apito de A? supondo que o tubo de ensaio esteja (b) Qual é a frequência que ele escuta de B? completamente cheio de água? (c) Qual é a frequência dos batimentos que o 105) Dois alto-falantes, A e B (Figura illustrativa), ouvinte escuta? são alimentados por um mesmo amplificador e emitem ondas senoidais em fase. O alto-falante B está a uma distância de 2,00 m à direita do alto- falante A. Considere um ponto Q ao longo da 108) O alarme de um carro está emitindo ondas extensão da linha reta que une os dois alto- sonoras de frequência igual a 520 Hz. Você está falantes, situado a uma distância de 1,00 m à dirigindo uma motocicleta, afastando-se do carro direita do alto-falante B. Os dois alto-falantes em linha reta. Com que velocidade você está emitem ondas sonoras que se propagam andando se escuta uma frequência de 490 Hz? diretamente dos alto-falantes até o ponto Q. Qual 109) Dois canários voam um em direção ao outro, é a menor frequência capaz de produzir: cada um deles movendo-se a 15,0 m/s em relação (a) interferência construtiva no ponto Q ao solo e emitindo uma nota com frequência de (b) interferência destrutiva no ponto Q? 1.750 Hz. (a) Que frequência cada pássaro ouve um do outro? (b) Que comprimento de onda cada canário medirá para a nota emitida pelo outro? 110) Dois espelhos planos se interceptam em um ângulo reto. Um feixe de laser atinge o primeiro 106) No planeta Ornitus, um pássaro macho voa deles em um ponto a 11,5 cm do ponto de em direção à fêmea com velocidade de 25,0 m/s interseção entre os dois espelhos, como mostrado enquanto canta com uma frequência de 1.200 Hz. na Figura abaixo. Que ângulo de incidência no A fêmea está em repouso e ouve um som com primeiro espelho esse raio deve ter para atingir o 7 ponto médio no segundo espelho (cujo comprimento é 28 cm) depois de se refletir no primeiro espelho? 114) Um raio de luz está atravessando um cubo de vidro totalmente imerso na água. Você observa que, quando o raio incide na interface vidro–água em um ângulo com a normal maior que 48,7°, nenhuma luz é refratada para dentro da água. Qual 111) Um feixe de luz cujo comprimento de onda é é o índice de refração do vidro? 650 nm se propaga no vácuo. 115) Um raio de luz proveniente do ar incide sobre (a) Qual é a velocidade da luz desse feixe ao se um bloco de um material sólido transparente cujo propagar em um líquido cujo índice de refração índice de refração é n. Sabendo que n = 1,38, qual para esse comprimento de onda é igual a 1,47? deve ser o maior ângulo de incidência 𝜃𝜃𝑎𝑎 para que (b) Qual é o comprimento de onda do feixe de luz ocorra reflexão interna total na face vertical (Figura ao se propagar nesse líquido? abaixo? 112) Um feixe de luz se desloca no quartzo com velocidade 1,94 x 108 m/s. O comprimento de onda da luz no quartzo é 355 nm. (a) Qual é o índice de refração do quartzo para esse comprimento de onda? (b) Se essa mesma luz se propagasse no ar, qual seria seu comprimento de onda? 116) Um feixe de luz não polarizada de intensidade 113) A luz entra em um tubo sólido feito de plástico 𝐼𝐼𝑜𝑜 incide em dois filtros polarizadores. O eixo do que possui um índice de refração igual a 1,60. A luz primeiro filtro forma um ângulo de 60° com a se desloca paralelamente à parte superior do tubo vertical, e o eixo do segundo filtro é horizontal. (Figura abaixo). Você deseja cortar a face AB de Qual é a intensidade da luz após ela ter atravessado modo que toda a luz seja refletida de volta para o segundo filtro? dentro do tubo depois de atingir essa face. 117) Uma vela com 4,85 cm de altura está a uma (a) Qual é o maior ângulo u possível se o tubo está distância de 39,2 cm do lado esquerdo de um no ar? espelho plano. Onde a imagem se forma e qual é (b) Se o tubo for imerso em água, cujo índice de sua altura? refração é 1,33, qual é o maior ângulo u possível? 118) Um lápis com 9,0 cm de comprimento é segurado perpendicularmente à superfície de um 8 espelho plano com o lado da ponta a 12,0 cm da superfície do espelho e o lado da borracha a 21,0 cm de sua superfície. Qual é o comprimento da imagem do lápis formada pelo espelho? Que lado da imagem está mais próximo da superfície do espelho: o da ponta ou o da borracha? 119) Um objeto com 0,60 cm de altura é colocado 123) Um grão de poeira está imerso em uma a uma distância de 16,5 cm do lado esquerdo de camada de gelo a uma distância de 3,50 cm abaixo um espelho côncavo que possui raio de curvatura da superfície do gelo (n = 1,309). Qual é a igual a 22,0 cm. Determine a posição, o tamanho e profundidade aparente do grão quando observado a natureza (real ou virtual) da imagem. normalmente de cima para baixo? 120) O diâmetro de Marte é de 6.794 km e sua 124) Uma pessoa nadando 0,80 m abaixo da distância mínima até a Terra é de 5,58 107 km. superfície da água em uma piscina olha para o Quando Marte está a essa distância da Terra, qual trampolim que está diretamente acima e vê a o diâmetro da imagem de Marte formada por um imagem do trampolim que é formada pela refração telescópio com um espelho esférico côncavo cuja na superfície da água. Essa imagem possui uma distância focal é igual a 1,75 m? altura de 5,20 m acima do nadador. Qual é a altura 121) Uma moeda é colocada junto ao lado convexo real do trampolim a partir da superfície da água? de uma concha de vidro delgada e esférica com um 125) Um inseto com 3,75 mm de altura é colocado raio de curvatura de 18,0 cm. Uma imagem da 22,5 cm à esquerda de uma lente delgada plano- moeda de 1,5 cm de altura é formada 6,0 cm atrás convexa. A superfície esquerda dessa lente é plana, da concha de vidro. Onde a moeda está localizada? a superfície direita possui um raio de curvatura de Determine o tamanho, a orientação e a natureza 13,0 cm de módulo, e o índice de refração do (real ou virtual) da imagem. material da lente é 1,70. Calcule a posição e o 122) A fina concha de vidro mostrada na Figura tamanho da imagem que essa lente forma do possui uma forma esférica com um raio de inseto. Ela é real ou virtual? Direita ou invertida? curvatura de 12,0 cm, e suas duas superfícies 126) Uma lente convergente forma a imagem de podem funcionar como espelhos. Uma semente um objeto real de 8,0 mm de altura. A imagem está com 3,30 mm de altura é colocada a 15,0 cm do 12,0 cm à esquerda da lente, é direita e possui 3,40 centro do espelho, ao longo de seu eixo ótico, cm de altura. Qual é a distância focal da lente? como mostra a figura. Onde o objeto está situado? (a) Calcule o local e a altura da imagem dessa 127) Para cada lente delgada mostrada na figura, semente. calcule a posição da imagem de um objeto que está (b) Suponha agora que a concha seja invertida. 18,0 cm à esquerda da lente. O material da lente Determine o local e a altura da imagem da possui um índice de refração de 1,50 e os raios de semente. curvatura mostrados são apenas os módulos. 9 no campo em um ponto intermediário entre as placas. (a) Sabendo que o elétron tangencia a placa superior quando ele sai do campo, calcule o módulo do campo elétrico. 128) Uma pequena esfera de chumbo de massa (b) Suponha que, na Figura abaixo, o elétron seja igual a 8,00 g possui excesso de elétrons com uma substituído por um próton com a mesma carga líquida igual a -3,20 x 10 C. -9 velocidade inicial v0. O próton colide com uma das (a) Calcule o número de elétrons em excesso sobre placas? Se o próton não colide com nenhuma placa, a esfera. qual deve ser o módulo, a direção e o sentido de (b) Quantos elétrons em excesso existem por seu deslocamento vertical quando ele sai da região átomo de chumbo? O número atômico do chumbo entre as placas? é igual a 82 e sua massa atômica é 207 g/mol. (c) Compare as trajetórias seguidas pelo elétron e 129) Um ser humano médio pesa cerca de 650 N. pelo próton e explique as diferenças. Se dois desses seres de peso médio carregassem, (d) Analise se é razoável desprezar os efeitos da cada um, 1,0 coulomb de excesso de carga, um gravidade para cada partícula. positivo e outro negativo, qual deve ser a distância entre eles para que a atração elétrica seja igual a seus pesos de 650 N? 130) Um próton se desloca horizontalmente da esquerda para a direita a 4,50 x 106 m/s. (a) Determine o módulo, a direção e o sentido do 132) Se dois elétrons estão cada um a uma campo elétrico mais fraco capaz de trazer o próton distância igual a 1,50 x 10-10 m de um próton uniformemente para o repouso, ao longo de uma (Figura), encontre o módulo, a direção e o sentido distância de 3,20 cm. da força elétrica resultante que eles irão exercer (b) Quanto tempo o próton leva para parar após sobre o próton. entrar no campo? (c) Qual é o campo mínimo (módulo, direção e sentido) necessário para parar um elétron sob as condições descritas no item (a)? 131) Um elétron é projetado com velocidade inicial 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 1,60 x 106 m/s para dentro do campo elétrico 133) Você mede um campo elétrico de 1,25 106 uniforme entre as placas paralelas (Figura abaixo). N/C a uma distância de 0,150 m a partir de uma Suponha que o campo seja uniforme e orientado carga puntiforme. Não há nenhuma outra fonte de verticalmente para baixo e considere o campo campo elétrico na região. elétrico fora das placas igual a zero. O elétron entra 10 (a) Qual é o fluxo elétrico através da superfície de B, em que a potência elétrica é 𝑉𝑉𝐵𝐵 = +800 V. A força uma esfera que possui essa carga em seu centro e elétrica é a única força que atua sobre a partícula. um raio de 0,150 m? A partícula possui velocidade escalar de 5,00 m/s (b) Qual é o módulo da carga? no ponto A. Qual é a velocidade no ponto B? 134) Uma camada fina e uniforme de tinta 139) Uma carga igual a 28,0 nC está em um campo carregada é espalhada sobre a superfície de uma elétrico uniforme, orientado verticalmente de esfera plástica com diâmetro de 12,0 cm, baixo para cima e que possui módulo igual a 4,00 x produzindo uma carga de -49,0 𝜇𝜇𝜇𝜇. Determine o 104 V/m. Qual é o trabalho realizado pela força campo elétrico: elétrica quando a carga se desloca: (a) dentro da camada de tinta. (a) 0,450 m para a direita? (b) fora da camada de tinta. (b) 0,670 m de baixo para cima? (c) 5,00 cm fora da superfície da camada de tinta. (c) 2,60 m formando um ângulo de 45,0° abaixo da 135) Duas linhas retas carregadas uniformemente horizontal? muito longas são paralelas e estão separadas por 140) Um campo elétrico uniforme, com módulo E, uma distância igual a 0,300 m. Cada linha carregada está orientado no sentido negativo do eixo x. A possui carga por unidade de comprimento igual a diferença de potencial entre um ponto a (em x = +5,20 𝜇𝜇C/m. Qual é o módulo da força que uma 0,60 m) e um ponto b (em x = 0,90 m) é igual a 240 linha carregada exerce sobre uma seção V. transversal de 0,050 m da outra linha carregada? (a) Qual dos dois pontos, a ou b, possui o potencial 136) O campo elétrico a uma distância de 0,145 m mais elevado? da superfície de uma esfera isolante maciça, com (b) Calcule o valor de E. raio igual a 0,355 m, é de 1.750 N/C. (c) Uma carga puntiforme negativa q = -0,200 𝜇𝜇C se (a) Supondo que a carga da esfera esteja desloca de b até a. Calcule o trabalho realizado pelo uniformemente distribuída, qual é a densidade da campo elétrico sobre essa carga puntiforme. carga dentro dela? 141) A carga Q = 5,00 𝜇𝜇C está distribuída (b) Calcule o campo elétrico no interior da esfera a uniformemente sobre o volume de uma esfera uma distância de 0,200 m do centro. isolante de raio R = 12,0 cm. Uma pequena esfera, 137) Uma carga puntiforme 𝑞𝑞1 = +2,40 𝜇𝜇C é com carga q = 3,00 𝜇𝜇C e massa igual a 6,00 x 105 kg, mantida em repouso na origem. Uma segunda é projetada em direção ao centro da grande esfera carga puntiforme 𝑞𝑞2 = -4,30 𝜇𝜇C se desloca do ponto a partir de uma distância inicial grande. A esfera x = 0,150 m, y = 0 até o ponto x = 0,250 m, y = 0,250 maior é mantida em uma posição fixa e a esfera m. Qual é o trabalho realizado pela força elétrica menor pode ser tratada como uma carga sobre a carga 𝑞𝑞2 ? puntiforme. Qual deve ser a velocidade escalar 138) Uma pequena partícula possui carga -5,00 𝜇𝜇C mínima da esfera menor para atingir uma distância e massa 2,00 x 104 kg. Ela se move do ponto A, em máxima de 8,00 cm da superfície da grande esfera? que a potência elétrica é 𝑉𝑉𝐴𝐴 = +200 V, para o ponto 11 142) Cada placa de um capacitor com placas (a) Quantos elétrons passam pela lâmpada a cada paralelas possui carga acumulada de módulo igual segundo? a 80,0 nC e a distância entre as placas é de 2,50 (b) Qual é a densidade de corrente no fio? mm. As placas estão no vácuo. O campo elétrico (c) Qual é a velocidade escalar com que um elétron entre as placas possui módulo igual a 4,00 x 106 típico passa por qualquer dado ponto no fio? V/m. (d) Supondo que o fio tivesse o dobro de diâmetro, (a) Qual é a diferença de potencial entre as placas? qual das respostas anteriores mudaria? Elas (b) Qual é a área de cada placa? aumentariam ou diminuiriam? (c) Qual é o valor da capacitância? 146) Um fio de cobre de calibre 14 com diâmetro 143) Um capacitor com placas paralelas e de 1,628 mm conduz uma corrente de 12,5 mA. preenchido com ar deve armazenar uma carga de (a) Qual é a diferença de potencial através de um módulo igual a 240,0 pC em cada placa quando a comprimento de 2,00 m do fio? diferença de potencial entre as placas é de 42,0 V. (b) Qual seria a diferença de potencial na parte (a) (a) Se a área de cada placa for igual a 6,80 cm², qual se o mesmo fio fosse de prata em vez de cobre? será a distância entre as placas? 147) Nas instalações elétricas de uma casa, (b) Caso a distância entre as placas for o dobro do geralmente se usa um fio de cobre com diâmetro valor calculado no item (a), qual deve ser a de 2,05 mm. Calcule a resistência de um fio de diferença de potencial para que o capacitor cobre com comprimento igual a 24,0 m. armazene uma carga de módulo igual a 240,0 pC 148) Um voltímetro ideal V está conectado a um em cada placa? resistor de 2,0 V e a uma bateria com FEM de 5,0 V 144) Na Figura abaixo, cada capacitor possui e resistência interna de 0,5 V, como indicado na C = 4,00 𝜇𝜇F e 𝑉𝑉𝑎𝑎𝑎𝑎 = +28,0 V. Calcule: figura abaixo. (a) a carga de cada capacitor. (a) Qual é a corrente no resistor de 2,0 V? (b) a diferença de potencial através de cada (b) Qual é a voltagem entre os terminais da bateria capacitor. durante a passagem da corrente? (c) a diferença de potencial entre os pontos a e d. (c) Qual é a leitura do voltímetro? 149) A potência máxima de uma lâmpada (como uma de 100 W) é a potência que ela dissipa quando 145) Uma corrente de 5,00 A passa por um fio de conectada através de uma diferença de potencial cobre com calibre 12 (diâmetro = 2,05 mm) e por de 120 V. Qual é a resistência de: uma lâmpada. O cobre contém 8,5 x 1028 elétrons (a) uma lâmpada de 100 W livres por metro cúbico. (b) uma lâmpada de 60 W? 12 (c) Quanta corrente cada lâmpada consome em (h) Em qual caso o brilho combinado das duas condições normais de uso? lâmpadas possui mais intensidade? 150) Uma combinação triangular de resistores é 153) No circuito indicado na figura abaixo, calcule: indicada na Figura abaixo. Qual é a corrente que (a) a corrente no resistor R. essa combinação consumirá de uma bateria de (b) a resistência R. 35,0 V, com resistência interna desprezível, quando (c) a FEM desconhecida 𝜀𝜀 . ela é conectada através de: (d) Se o circuito fosse cortado no ponto x, qual seria (a) ab. a nova corrente no resistor R? (b) bc. (c) ac. (d) Caso a bateria tenha uma resistência de 3,00 V, qual é a corrente que essa combinação consumirá, se a bateria for conectada através de bc? 151) Para o circuito indicado na figura abaixo, determine a leitura do amperímetro ideal, caso a 154) No circuito indicado na figura abaixo, calcule: bateria tivesse uma resistência interna de 3,26 V. (a) a corrente no resistor de 3,00 V. (b) a fem E1 e a fem E2. (c) a resistência R. 152) Duas lâmpadas possuem resistências de 400 V e 800 V. Supondo que as duas lâmpadas sejam conectadas em série a uma fonte de 120 V, calcule: (a) a corrente que passa em cada lâmpada. 155) No circuito indicado na figura abaixo, as (b) a potência dissipada em cada lâmpada. baterias possuem resistência interna desprezível e (c) a potência total dissipada nas duas lâmpadas. ambos os instrumentos são ideais. Com a chave S Agora as duas lâmpadas são conectadas em aberta, o voltímetro registra 15,0 V. paralelo à fonte de 120 V. Calcule: (a) Determine a FEM E da bateria. (d) a corrente que passa em cada lâmpada. (b) Qual será a leitura do amperímetro quando a (e) a potência dissipada em cada lâmpada. chave for fechada? (f) a potência total dissipada nas duas lâmpadas. (g) Em cada situação, qual é a lâmpada que brilha com mais intensidade? 13 (b) o tempo necessário para que o elétron se desloque de A até B. 156) Uma fonte FEM com 𝜀𝜀 = 120 V, um resistor com R = 80,0 V e um capacitor com C = 4,00 𝜇𝜇F são conectados em série. À medida que o capacitor é 161) Um dêutério (o núcleo de um isótopo do carregado, quando a corrente no resistor for igual hidrogênio) possui massa igual a 3,34 x 10-27 kg e a 0,900 A, qual será o módulo da carga em cada carga +e. O deutério descreve uma trajetória placa do capacitor? circular com raio igual a 6,96 mm em um campo 157) Uma partícula com carga igual a -1,24 x 10 C -8 magnético com módulo 2,50 T. se move com velocidade instantânea 𝑣𝑣⃗ = (4,19 x 10 4 (a) Calcule a velocidade do dêutério. m/s)𝚤𝚤⃗ + (-3,85 x 10 m/s)𝚥𝚥⃗ . Qual é a força exercida 4 (b) Determine o tempo necessário para ele fazer sobre essa partícula por um campo magnético: meia rotação. �⃗ = (1,40 T)𝚤𝚤⃗ (a) 𝐵𝐵 (c) Por meio de qual diferença de potencial o �⃗ = (1,40 T)𝑘𝑘�⃗ (b) 𝐵𝐵 dêutério deve ser acelerado para que adquira essa 158) Um elétron sofre a ação de uma força velocidade? magnética de módulo igual a 4,60 x 10-15 N quando 162) Uma barra metálica delgada, com 50,0 cm de se move com um ângulo de 60,0° em relação a um comprimento e massa de 750 g, repousa sobre dois campo magnético com módulo igual a 3,50 x 10-3 T. suportes metálicos (mas não está conectada a Calcule a velocidade do elétron. eles), em um campo magnético uniforme de 0,450 159) Uma área circular, com raio igual a 6,50 cm, T, como indica a figura. Uma bateria e um resistor está sobre o plano xy. Qual é o módulo do fluxo de 25,0 V em série estão conectados aos suportes. magnético através do círculo produzido por um (a) Qual voltagem máxima a bateria pode ter sem campo magnético uniforme B = 0,230 T: romper o circuito nos suportes? (a) no sentido +z? (b) A voltagem da bateria possui o valor máximo (b) Formando um ângulo de 53,1° com rotação calculado no item (a). Supondo que o resistor a partir do sentido +z? repentinamente sofra um curto-circuito parcial, (c) No sentido +y? diminuindo sua resistência para 2,0 V, ache a 160) Um elétron no ponto A da figura abaixo possui aceleração inicial da barra. velocidade v0 igual a 1,41 x 106 m/s. Determine: (a) o módulo, a direção e o sentido do campo magnético que obriga o elétron a descrever uma órbita semicircular de A até B; 14 163) Uma carga puntiforme de +6,00 𝜇𝜇C se move com velocidade constante igual a 8,0 x 106 m/s ao longo do eixo +Oy de um sistema de referência. No momento em que ela está na origem do sistema de referência, qual é o campo magnético que ela produz nos seguintes pontos: (a) x = 0,500 m, y = 0, z = 0. (b) x = 0, y = -0,500 m, z = 0. (c) x = 0, y = 0, z = +0,500 m. (d) x = 0, y = -0,500 m, z = +0,500 m. 166) A distância entre dois fios longos paralelos é 164) Um fio retilíneo conduz uma corrente de 10,0 igual a 0,400 m (Figura). As correntes 𝐼𝐼1 e 𝐼𝐼2 A (Figura). ABCD é um retângulo com um ponto D possuem os sentidos indicados. no meio de um segmento de 1,10 mm do fio e um (a) Calcule o módulo da força total que cada fio ponto C no fio. Determine o módulo, a direção e o exerce sobre 1,20 m de comprimento do outro. A sentido do campo magnético produzido por esse força é de atração ou de repulsão? segmento: (b) As correntes dobram, de modo que 𝐼𝐼1 torna-se (a) no ponto A. igual a 10,0 A e 𝐼𝐼2 torna-se igual a 4,00 A. Qual é (b) no ponto B. agora o módulo da força total que cada fio exerce (c) no ponto C. sobre 1,20 m de comprimento do outro? 165) Um fio retilíneo longo está situado sobre o eixo Oy e conduz uma corrente I = 8,00 A no sentido 167) Uma única espira circular possui 10,0 cm de -Oy (Figura). Além do campo magnético produzido diâmetro e conduz uma corrente de 2,00 A. pelo fio, existe um campo magnético uniforme ����⃗ 𝐵𝐵𝑜𝑜 (a) Qual é o campo magnético no centro dessa com módulo igual a 1,50 x 10-6 T apontando no espira? sentido +Ox. Calcule o módulo, a direção e o (b) Suponha que agora conectemos 1.000 dessas sentido do campo magnético total nos seguintes espiras em série por um comprimento de 500 cm pontos sobre o plano xz: para criar um solenoide de 500 cm de extensão. (a) x = 0 e z = 1,00 m. Qual é o campo magnético no centro desse (b) x = 1,00 m e z = 0. solenoide? (c) x = 0 e z = -0,25 m. 168) Uma espira de fio isolada, com área de 0,0900 m², está em um campo magnético uniforme com valor inicial de 3,80 T, é perpendicular ao plano da 15 espira e está diminuindo a uma taxa constante de (d) Compare a taxa do trabalho mecânico realizado 0,190 T/s. pela força magnética (Fv) à taxa da energia térmica (a) Qual é a fem induzida nessa espira? dissipada no circuito (I²R). (b) Se a espira possui uma resistência de 0,600 V, determine a corrente induzida na espira. 169) Uma espira de fio circular está em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, como indica a figura. O campo 171) Determine o momento de inércia da área magnético está entrando no plano da figura. sombreada em relação ao eixo Y. Determine o sentido (horário ou anti-horário) da corrente induzida na espira quando: (a) B está aumentando. (b) B está diminuindo. (c) B permanece constante com um valor igual a 𝐵𝐵𝑜𝑜 . 172) Determine o momento de inércia da área sombreada em relação ao eixo X. 170) Na figura, uma barra condutora ab está em contato com os trilhos ca e db. O dispositivo encontra-se em um campo magnético uniforme de 0,800 T, perpendicular ao plano da figura. (a) Calcule o módulo da fem induzida na barra 173) Determine o momento de inércia da área quando ela se desloca da esquerda para a direita sombreada em relação ao eixo Y. com velocidade igual a 7,50 m/s. (b) Em que sentido a corrente flui na barra? (c) Sabendo que a resistência do circuito abcd é igual a 1,50 Ω (supostamente constante), determine o módulo, a direção e o sentido da força necessária para manter a barra se deslocando da esquerda para a direita com velocidade de 7,50 174) Determine os momentos de inércia 𝐼𝐼𝑥𝑥 e 𝐼𝐼𝑦𝑦 da m/s. Despreze o atrito. área sombreada. 16 179) Para o estado de tensão dado na figura, determine: (a) planos principais (b) tensões principais 175) Determine os momentos de inércia da área sombreada em relação aos eixos x e y. 180) O diâmetro da moeda de um centavo de dólar americano é 1,9000 cm a 20,0 °C. A moeda é feita com uma liga metálica (quase toda de zinco), cujo coeficiente de dilatação linear é igual a 2,6 × 10-5 K- 176) Calcule o momento de inércia da área 1 . Qual seria seu diâmetro em: composta mostrada na figura em relação ao eixo x. (a) em um dia quente no Vale da Morte (48,0 °C). (b) em uma noite fria nas montanhas da Groenlândia (−53 °C)? 181) Um torneiro mecânico faz um furo de diâmetro igual a 1,35 cm em uma placa de aço a uma temperatura de 25,0 °C. Qual é a área da seção 177) Determine o produto de inércia da área reta do orifício: sombreada em relação aos eixos x e y. (a) a 25,0 °C; (b) quando a temperatura da placa aumenta para 175 °C? Suponha que o coeficiente de dilatação linear permaneça constante nesse intervalo de temperatura. 178) Para o estado de tensão dado na figura, 182) Uma chaleira de alumínio com massa igual a determine: 1,10 kg e contendo 1,80 kg de água é colocada para (a) planos principais esquentar em um fogão. Supondo que não haja (b) tensões principais nenhuma perda de calor para o ambiente, qual é a quantidade de calor a ser adicionada para elevar a temperatura de 20,0 °C a 85,0 °C? 183) Você precisa descobrir o calor específico de uma amostra de metal. Você pesa a amostra e descobre que seu peso é 28,4 N. Então acrescenta, 17 cuidadosamente, 1,25 × 104 J à amostra e descobre igual à energia cinética de translação calculada na que sua temperatura sobe 18°C. Qual é o calor pergunta anterior? específico da amostra? 190) Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica 184) Uma bala de 15,0 g viajando horizontalmente (temperatura constante) para uma temperatura T, a 865 m/s atravessa um tanque contendo 13,5 kg enquanto o volume varia entre os limites 𝑉𝑉1 e 𝑉𝑉2 . de água e emerge com uma velocidade de 534 m/s. Qual é o trabalho realizado pelo gás? Qual é o aumento de temperatura máximo que a 191) Um gás no interior de um cilindro se expande água poderia ter em consequência desse evento? de um volume igual a 0,110 m3 até um volume 185) Um ferreiro resfria um pedaço de ferro de igual a 0,320 m3. O calor flui para dentro do 1,20 kg, inicialmente a 650,0 °C, derramando água sistema com uma taxa suficiente para manter a a 15,0 °C sobre ele. Toda a água ferve, e o ferro pressão constante e igual a 1,65 x 105 Pa durante a acaba ficando com 120,0 °C. Quanta água o ferreiro expansão. O calor total fornecido ao sistema é igual precisou derramar sobre o ferro? a 1,15 x 105 J. 186) Uma panela de cobre com massa de 0,500 kg (a) Calcule o trabalho realizado pelo gás. contém 0,170 kg de água, e ambos estão a 20,0 °C. (b) Calcule a variação da energia interna do gás. Um bloco de ferro de 0,250 kg a 85,0 °C é jogado (c) O resultado depende ou não de o gás ser ideal? na panela. Determine a temperatura final do Justifique sua resposta. sistema, supondo que não ocorra nenhuma perda 192) O processo abc mostrado no diagrama PV da de calor para o ambiente. figura envolve 0,0175 mol de um gás ideal. 187) Um tanque de 20,0 L contém 4,86 x 10-4 kg de (a) Qual foi a temperatura mais baixa que o gás hélio a 18,0 °C. A massa molar do hélio é 4,00 alcançou nesse processo? Onde ele ocorreu? g/mol. (b) Quanto trabalho foi realizado pelo gás ou sobre (a) Quantos moles de hélio existem no tanque? o gás de a para b? E de b para c? (b) Calcule a pressão no tanque em Pascal e em (c) Se 215 J de calor fossem colocados no gás atmosferas. durante abc, quantos desses joules entraram na 188) Se uma certa quantidade de gás ideal ocupa energia interna? um volume V nas CNTP na Terra, qual seria seu volume (em termos de V) em Vênus, onde a temperatura é igual a 1.003 °C e a pressão é igual a 92 atm? 189) Qual é a energia cinética de translação total do ar em uma sala vazia com dimensões de 8,00 m 193) O diagrama PV na figura mostra um processo x 12,00 m x 4,00 m se o ar for tratado como um gás abc envolvendo 0,450 mol de um gás ideal. ideal a 1,00 atm? Qual é a velocidade de um (a) Qual era a temperatura desse gás nos pontos a, automóvel de 2.000 kg se sua energia cinética for b e c? 18 (b) Quanto trabalho foi realizado pelo gás ou sobre 196) Um motor a gasolina consome 1,61 x 104 J de ele nesse processo? calor e realiza 3.700 J de trabalho em cada ciclo. O (c) Quanto calor teve de ser adicionado durante o calor é obtido pela queima de gasolina com calor processo para aumentar a energia interna do gás de combustão igual a 4,60 x 104 J/g. em 15.000 J? (a) Qual é a eficiência térmica? (b) Qual é a quantidade de calor rejeitada em cada ciclo? (c) Qual é a massa de combustível queimada em cada ciclo? (d) Se o motor gira com 60,0 ciclos por segundo, qual é a potência fornecida pelo motor em quilowatts? E em cavalos-vapor? 194) Um cilindro contém 0,250 mol do gás dióxido 197) O diagrama PV da figura mostra um ciclo de de carbono (CO2) à temperatura de 27,0 °C. O uma máquina térmica que usa 0,250 mol de um gás cilindro possui um pistão sem atrito, que mantém ideal com 𝛾𝛾 = 1,40. O processo ab é adiabático. uma pressão constante igual a 1,0 atm sobre o gás. (a) Determine a pressão do gás no ponto a. O gás é aquecido e sua temperatura aumenta para (b) Quanto calor entra nesse gás por ciclo e onde 127,0 °C. Suponha que o CO2 possa ser isso acontece? considerado um gás ideal. (c) Quanto calor sai desse gás em um ciclo e onde (a) Desenhe um diagrama PV para esse processo. isso ocorre? (b) Qual é o trabalho realizado pelo gás nesse (d) Quanto trabalho esse motor realiza em um processo? ciclo? (c) Sobre o que esse trabalho é realizado? (e) Qual é a eficiência térmica do motor? (d) Qual é a variação da energia interna do gás? (e) Qual é o calor fornecido ao gás? (f) Qual seria o trabalho realizado se a pressão fosse igual a 0,50 atm? 195) Um gás ideal monoatômico, com uma pressão inicial de 1,50 x 105 Pa e um volume inicial de 0,0800 m³, sofre uma compressão adiabática até 198) O motor de ciclo de Otto de um Mercedes- um volume igual a 0,0400 m³. Benz SLK230 tem uma razão de compressão igual a (a) Qual é a pressão final? 8,8. (b) Qual é o trabalho realizado pelo gás nesse (a) Qual é a eficiência ideal do motor? Use 𝛾𝛾 = 1,40. processo? (b) O motor de um Dodge Viper GT2 possui uma (c) Qual é a razão entre as temperaturas final e razão de compressão ligeiramente maior, igual a inicial do gás? O gás é aquecido ou resfriado nesse 9,6. Qual é o aumento da eficiência ideal produzido processo de compressão? por esse aumento da razão de compressão? 19 199) Um refrigerador possui coeficiente de é 24 ºC. Observa-se que ocorre condensação sobre desempenho igual a 2,10. Ele absorve 3,10 x 104 J a superfície externa da geladeira quando a de calor de um reservatório frio em cada ciclo. temperatura da superfície externa cai para 20 ºC. (a) Qual é a energia mecânica em cada ciclo Determine a espessura mínima de isolamento de necessária para operar o refrigerador? fibra de vidro que deve ser utilizada na parede a fim (b) Durante cada ciclo, qual é o calor rejeitado para de evitar a condensação na superfície externa. o reservatório quente? 200) Uma máquina de Carnot cujo reservatório quente está a uma temperatura de 620 K absorve 550 J de calor nessa temperatura em cada ciclo e fornece 335 J para o reservatório frio. (a) Qual é o trabalho produzido pela máquina durante cada ciclo? (b) Qual é a temperatura da fonte fria? (c) Qual é a eficiência térmica do ciclo? 204) Uma chapa de alumínio de 25 mm de 201) Uma máquina de Carnot tem uma eficiência espessura (k = 235 W/m.K) é fixada a uma chapa de de 66% e realiza 2,5 x 104 J de trabalho em cada cobre com espessura de 10 mm. A chapa de cobre ciclo. é aquecida eletricamente para dissipar o fluxo de (a) Quanto calor a máquina extrai de sua fonte de calor uniforme de 5.300 W/m². A superfície calor em cada ciclo? superior da chapa de alumínio é exposta a (b) Suponha que a máquina rejeite calor para a sala transferência de calor por convecção em uma à temperatura ambiente (20,0°C). Qual é a condição tal que o coeficiente de transferência de temperatura de sua fonte de calor? calor por convecção é 67 W/m².K e a temperatura 202) Em um processo reversível, 3 moles de um gás ambiente é 20 º. Outras duas superfícies das chapas ideal são comprimidos isotermicamente a 20,0 °C. fixadas são isoladas como calor que só se dissipa Durante a compressão, um trabalho de 1.850 J é através da superfície superior da chapa de realizado sobre o gás. Qual é a variação de entropia alumínio. Considerando que a superfície da chapa do gás? de cobre que é fixada à chapa de alumínio tem 203) A parede de uma geladeira é constituída de temperatura de 100 ºC, determine a condutância isolante de fibra de vidro (k = 0,035 W/m.K) colado térmica de contato da interface alumínio/cobre. entre duas camadas de 1 mm de espessura de placa de metal (k = 15,1 W/m.K). O espaço gerado é mantido a 2 ºC, e os coeficientes médios de transferência de calor nas superfícies interna e externa da parede são 4 W/m².K e 9 W/m².K , respectivamente. A temperatura média da cozinha 20 205) Considere uma parede que consiste de duas condutividade térmica. A temperatura da camadas A e B com os seguintes valores: 𝑘𝑘𝐴𝐴 = superfície e a condutividade térmica do solo são 18 1,2 𝑊𝑊 , 𝐿𝐿𝐴𝐴 = 8 𝑐𝑐𝑐𝑐, 𝑘𝑘𝐵𝐵 = 0,2 𝑊𝑊 e 𝐿𝐿𝐵𝐵 = 5 𝑐𝑐𝑐𝑐. Se ºC e 0,85 W/m.K, respectivamente. A taxa de 𝑚𝑚.𝐾𝐾 𝑚𝑚.𝐾𝐾 a queda de temperatura através da parede é de 18 transferência de calor para o cilindro é: (a) 37,2 W ºC, a taxa de transferência de calor através da (b) 63,7 W parede por unidade de área da parede é: (a) 56,8 W/m² (c) 158 W (d) 480 W (b) 72,1 W/m² (e) 1.210 W (c) 114 W/m² (d) 201 W/m² 209) A superfície superior de uma placa sólida (k = (e) 270 W/m² 237 W/m.K) de 50 cm de espessura está sendo refrigerada por água na temperatura de 20 ºC. As 206) A parede de uma casa de 2,5 m de altura, de 4 m de largura e de 20 cm de espessura tem superfícies superior e inferior da placa sólida são resistência térmica de 0,025 ºC/W. A condutividade mantidas em temperatura constante de 60 ºC e 120 ºC, respectivamente. Determine o coeficiente de térmica da parede é: transferência de calor por convecção da água e o (a) 0,8 W/m.K (b) 1,2 W/m.K gradiente de temperatura da água na superfície da (c) 3,4 W/m.K placa superior. (d) 5,2 W/m.K (e) 8,0 W/m.K 207) Uma esfera quente de 20 cm de diâmetro a 120 ºC está enterrada no solo com condutividade 210) A transição de escoamento laminar para térmica de 1,2 W/m.K. A distância entre o centro turbulento em situação de convecção forçada é da esfera e a superfície do solo é 0,8 m, e a determinada por qual dos seguintes números temperatura é 15 ºC. A taxa de perda de calor a adimensionais? partir da esfera é: (a) Grasshof (a) 169 W (b) Nusselt (b) 20 W (c) Reynolds (c) 217 W (d) Stanton (d) 312 W (e) Mach (e) 1,8 W 211) A maioria das correlações para coeficiente de 208) Um cilindro vertical de 25 cm de diâmetro, 2,4 transferência de calor por convecção utiliza o m de comprimento, contendo gelo a 0 ºC, está número adimensional de Nusselt, que é definido enterrado no solo rente à sua superfície. O cilindro como: é de casca fina, feito de material de alta (a) h/k 21 (b) k/h kmol/m³ na superfície interna e desprezível na (c) hLc/k superfície externa. Determine a vazão mássica do (d) kLc/h hélio por difusão através do recipiente de Pyrex. (e) k/ρcp 212) O número de _____________ é um parâmetro adimensional importante para convecção forçada, e o número de ______________ é um parâmetro adimensional importante para convecção natural. (a) Reynolds, Grashof (b) Reynolds, Mach (c) Reynolds, Eckert 215) Quando o número de________________for (d) Reynolds, Schmidt unitário, podemos esperar que a transferência de (e) Grashof, Shrewood quantidade de movimento e de massa por difusão 213) Gás hidrogênio a 85 ºC é mantido a pressões seja a mesma. constantes de 5 atm e 3 atm nos lados opostos de (a) Grashof uma parede de níquel de 0,1 mm de espessura. (b) Reynolds Determine a taxa de difusão molar por unidade de (c) Lewis área através da parede. (d) Schmidt Dados: (e) Sherwood - Coeficiente de difusão para o hidrogênio no níquel a 85 ºC é DAB = 1,2 x 10-12 m²/s. - Solubilidade do H2 no níquel é 0,00901 kmol/m³bar 1 atm = 1,01325 bar 214) Gás hélio a 293 K é armazenado em um recipiente esférico de 3 m de diâmetro externo feito de Pyrex de 3 cm de espessura. A concentração molar do hélio no Pyrex é 0,00069 22