Um cabo coaxial longo, usado para transmissão de sinal de TV, constituído de dois condutores, tem raio interno a e raio externo b.
(d) Supondo que as dimensões do cabo são: e , calcule a capacitância em . R.:

Passo 1

Vamos resolver um exercício de capacitância de cabos coaxiais. Temos um cabo com raio interno e raio externo . Nosso objetivo é calcular a capacitância por metro desse cabo, expressa em . Para isso, vamos usar a fórmula da capacitância de um cabo coaxial e entender os conceitos básicos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a fórmula para a capacitância por unidade de comprimento ( ) de um cabo coaxial:
Aqui, é a permissividade do meio entre os condutores. Se considerarmos que o cabo está no vácuo ou no ar, é igual à permissividade do vácuo ( ).

Passo 3

Vamos substituir os valores na fórmula. Primeiro, convertemos os raios de milímetros para metros:

Passo 4

Agora, calculamos o logaritmo natural da razão :

Passo 5

A permissividade do vácuo ( ) é aproximadamente . Substituindo todos os valores na fórmula da capacitância:

Passo 6

Para expressar a capacitância em , multiplicamos por :

Resposta

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Inicialmente, 2, 3 mols de Gás Perfeito, diatômico, estiveram sob pressão de e a temperatura de . Ele foi aquecido até e expande se adiabaticamente até a pressão de . Finalmente, esta amostra de gás é resfriada isobaricamente e retorna ao estado inicial. Determine: (a) a temperatura após a sua expansão adiabática; (b) o trabalho em cada etapa deste ciclo; © a eficiência térmica deste ciclo; (d) a eficiência de um ciclo de Carnot a operar entre as temperaturas extremas do ciclo deste gás.
Um cabo coaxial longo, usado para transmissão de sinal de TV, constituído de dois condutores, tem raio interno a e raio externo b.
(b) Calcule a diferença de potencial devido a este campo elétrico.
Um mol de Gás Perfeito, monoatômico, inicialmente ocupou o volume de e esteve sob pressão de . A seguir, sua pressão foi aumentada até a volume constante e ele expandiu se isotermicamente até ocupar o volume de e estar sob pressão de . Finalmente, este gás foi comprimido e retornou ao estado inicial. (a) Desenhe este ciclo no plano ; (b) determine o calor trocado em cada etapa deste ciclo; © calcule o trabalho em cada etapa deste ciclo; (d)determine a eficiência térmica deste ciclo.
Uma escada de 30 m , massa 40 kg , está encostada em uma parede. Se o ponto de apoio encontra-se a acima do solo e o centro de gravidade da escada está a um quarto de seu comprimento, medindo de cima para baixo e um homem de está apoiado no meio da escada, supondo que não haja atrito entre a escada e o solo. Determinar; as forças exercidas pelo sistema no solo e na parede.