2CH de Física 2 da UFRJ - 2019.1

. O ciclo de Brayton é uma representação dos processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, como as usadas na aviação. Suponhamos que se trata de moles de um gás ideal com . O ciclo se divide em etapas, incluindo uma compressão e uma expansão adiabáticas reversíveis, como mostra a figura abaixo:

Calcule a variação da entropia em cada etapa do ciclo.

. O ciclo de Brayton é uma representação dos processos térmicos que ocorrem nas turbinas a gás, como as usadas na aviação. Suponhamos que se trata de moles de um gás ideal com . O ciclo se divide em etapas, incluindo uma compressão e uma expansão adiabáticas reversíveis, como mostra a figura abaixo:

Calcule o trabalho realizado em cada etapa do ciclo em termos das temperaturas nos

pontos e .

Calcule o rendimento do ciclo de Brayton.

. Uma corda tem massa e comprimento . Ela vibra num modo normal descrito pela função de onda

com em metros e em segundos. Determine:

O comprimento de onda desta onda.

Diga se os extremos e estão fixos ou livres para oscilar.

A frequência de vibração de cada ponto da corda.

A tensão a qual a corda está submetida.

A velocidade transversal máxima de um ponto da corda localizado num ventre.

Se necessário, a resposta pode ficar em função de .

. Num tubo cheio de ar, onde a velocidade do som vale , observa-se que as três freqûencias ressonantes mais baixas são e . Podemos afirmar que:

Trata-se de um tubo de de comprimento, com uma extremidade aberta e a outra fechada.

Trata-se de um tubo de de comprimento, com suas duas extremidades abertas.

Trata-se de um tubo de de comprimento, com suas duas extremidades abertas.

Trata-se de um tubo de de comprimento, com uma extremidade aberta e a outra fechada.

Trata-se de um tubo de de comprimento, com uma extremidade aberta e a outra fechada.

. A massa de um mol de oxigênio é de e de nitrogênio é de . As moléculas destes gases, em equilíbrio termodinâmico em uma mesma sala, têm:

energias cinéticas médias iguais, mas as moléculas de nitrogênio são mais rápidas em média.

energias cinéticas médias iguais, mas as moléculas de oxigênio são mais rápidas em média.

energias cinéticas médias e velocidades médias iguais.

velocidades médias iguais, mas as de oxigênio têm energia cinética média mais alta.

velocidades médias iguais, mas as de nitrogênio têm energia cinética média mais alta.

. Dois cubos de aresta estão presos ao teto por fios inextensíveis e totalmente submersos em um recipiente contendo um fluido incompressível. Ambos os cubos são feitos de materiais homogêneos sendo o cubo tem densidade e o cubo tem densidade . Quanto ao empuxo exercido pelo fluido e a tensão no fio para cada cubo, podemos afirmar:

O empuxo é igual e a tensão é maior para o cubo .

O empuxo e a tensão são iguais em ambos.

O empuxo é maior no cubo e a tensão é igual.

O empuxo é igual e a tensão é maior para o cubo .

O empuxo é maior no cubo e a tensão é igual.

. Os gráficos abaixo descrevem o movimento de quatro osciladores harmônicos simples. Assinale a alternativa INCORRETA.

oscila com frequência menor que todos os restantes.

e partem de sua posição de equilíbrio em .

e oscilam com a mesma amplitude.

e oscilam com período de .

realiza oscilações por minuto.

. Durante um processo termodinâmico de expansão de um gás ideal, observa-se que constante, onde é a temperatura e é o volume do gás. O trabalho realizado na expansão entre e é , e o trabalho realizado na expansão entre e é . A razão entre é

.

.

.

.

.