P2 de Física 2 da USP - 2021

Um tanque contém uma camada de mercúrio de 0,30 m de profundida coberta por uma camada de água com 1,2 m de profundida. A densidade da água é kg/m³ e do mercúrio é kg/m³. Qual é a pressão exercida pela dupla camada de líquidos na base do tanque? Despreza a pressão atmosférica.

Uma panela de cobre pesada com massa igual a 2kg (incluindo a tampa) está a uma temperatura de 150°C. Você despeja 0,1kg de água a 25°C no interior da panela e, a seguir, fecha rapidamente a tampa de modo que não ocorra nenhuma perda de vapor. Calcule a temperatura final da parede e seu conteúdo e determine a fase (líquida ou gasosa) da água. Suponha que não haja nenhuma perda de calor para o ambiente.

Dados:

Um mol de gás hélio, inicialmente a 1 atm e 0°C, passa por um processo isocórico em que sua pressão cai para metade do valor inicial.

1. Qual é o trabalho feito pelo gás?
2. Qual é a temperatura final do gás?
3. O gás hélio passa em seguida por uma expansão isobárica até o dobro do seu volume. Qual o trabalho feito pelo gás?

Um gás ideal está confinado dentro de um cilindro com um pistão móvel. O pistão é empurrado lentamente para dentro de uma maneira que a temperatura do gás permanece constante a 20°C. Durante a compressão, 730 J de trabalho é feito sobre o gás.

1. Qual é a variação na entropia do gás?
2. Explique porque o resultado do item anterior não viola a segunda lei da termodinâmica