P3 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2017.1

Um recipiente isolado termicamente contém de gelo no ponto de fusão. Adiciona-se vapor de água a até que se obtenha água à temperatura de equilíbrio de .

1. Calcule a massa de vapor de água adicionado
2. Calcule a variação de entropia do sistema vapor-gelo-água nesse processo

Dados:

A figura abaixo mostra o ciclo a que é submetido de um gás ideal. As temperaturas são , e .

1. Calcule e .
2. Obtenha o coeficiente adiabático e diga se o gás é monoatômico, diatômico ou poliatômico.
3. Determine, justificando, o calor trocado, , o trabalho realizado, , e a variação de energia interna, , para cada um dos processos, , , e para o ciclo. Preencha a tabela abaixo



4. Calcule a eficiência da máquina que trabalha conforme esse ciclo.

Dados:

Em um grande reservatório de água, a entrada da tubulação (veja na figura) tem uma seção reta de e a velocidade da água é . A água desce gradualmente pelo tubo e na saída, a uma profundidade abaixo da entrada, a seção reta é vezes menor.

(a) Calcule a velocidade da água na saída.

(b) Calcule a diferença de pressão entre a entrada e a saída

Uma corda de violino de de comprimento, com massa específica linear de , é colocada perto de um alto-falante alimentado por um oscilador de áudio de frequência variável. Quando a frequência do oscilador varia no intervalo de a , observa-se que a corda entra em oscilação apenas nas frequências de e .

1. Desenhe o padrão de onda estacionária na corda nos dois casos.
2. Determine a tração na corda.

Um cano de comprimento aberto em uma das extremidades, contém ar à pressão atmosférica. O cano é introduzido verticalmente em um lago de água doce até que a água atinja metade da altura do tubo. Suponha temperaturas iguais para a água e para o ar em todo o processo.

1. Determine a pressão do ar preso dentro do tubo.
2. Determine a profundidade, , da extremidade inferior do tubo.
3. Sabendo que o cano flutua nessa posição e a área da seção reta é de , determine a massa do cano.

Dados: