Determine a pressão de
de ar que estão confinados num recipiente fechado com volume igual a 160 litros, na temperatura
. Sendo Rar
N.m
K
Passo 1
Beleza, vamos lá! Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos 2 kg de ar presos em um recipiente fechado com volume de 160 litros, à temperatura de 25°C. Queremos descobrir qual é a pressão desse ar. Para resolver isso, vamos usar a equação de estado dos gases, especificamente a forma que relaciona massa, volume, temperatura e pressão.
Passo 2
Primeiro, precisamos trabalhar com as unidades corretas. A temperatura está em graus Celsius, mas para usar na equação de gases, precisamos converter para Kelvin. A fórmula para isso é:
Então,
Passo 3
O volume está em litros, e a equação de gases usa metros cúbicos. Sabemos que:
Portanto,
Passo 4
Agora, vamos usar a equação de estado dos gases adaptada para massa:
Onde:
-
é a pressão, -
é a massa do ar, -
é a constante específica do ar ( ), -
é a temperatura em Kelvin, -
é o volume em metros cúbicos.
Passo 5
Vamos substituir os valores conhecidos na equação:
Passo 6
Primeiro, vamos calcular o numerador:
Passo 7
Agora, dividimos esse resultado pelo volume:
Resposta
A pressão do ar no recipiente é aproximadamente 1.07 × 10⁶ Pa.
Exercícios relacionados
Estão disponíveis dados de um túnel de vento de teste de um modelo de ônibus:
Velocidade do ar
|
18 | 21,8 | 26 | 30,1 | 35 | 38,5 | 40,9 | 44,1 | 46,7 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Forca de arrasto
|
3,1 | 4,41 | 6,09 | 7,97 | 10,7 | 12,9 | 14,7 | 16,9 | 18,9 |
Usando as propriedades do ar padrão, calcule e trace um gráfico do coeficiente adimensional de arrasto aerodinâmico,
em função do número de Reynolds,
, onde
é a largura do modelo. Determine a velocidade mínima de teste acima da qual
permanece constante. Estime a força de arrasto aerodinâmico e a potência necessária para vencer esse arrasto para o veículo protótipo a 100
. As dimensões do protótipo são
de largura
de área frontal. A escala do modelo é 1:16. O fluido de teste é o ar padrão (Dados:
).
, Pot
)
O protótipo de uma válvula de gaveta que controlará o escoamento em um sistema de tubulação de transporte de parafina é para ser estudado em um modelo. A lista das variáveis significativas para a perda de carga (
) inclui a abertura da gaveta (
), o diâmetro total da válvula (d), a velocidade (v) a massa especifica (
) e a viscosidade (
). (a) Determine os grupos adimensionais envolvidos. (b) Um modelo numa escala
é construido para determinar a perda de carga através da válvula usando água como fluido de trabalho. Para uma dada abertura da válvula, quando a velocidade da parafina no protótipo é
. Qual deve ser a velocidade da água no modelo de forma a se garantir similaridade dinâmica? Qual a razão das vazões volumétrica e mássica entre protótipo e modelo? Encontre a perda de carga no protótipo se ela é de
no modelo? (parafina:
). Resp.: (a)
; (b)
e
.
Um tanque fechado apresenta volume igual a
e contém
de um gás. Um manômetro indica que a pressão no tanque é de
quando a temperatura do gás é igual a
. Esse tanque contém oxigênio ou hélio. Justifique sua resposta. Resposta: oxigênio
Um reservatório graduado contém
de um líquido que pesa
. Determine o peso específico, a massa específica e a densidade relativa desse líquido. Respostas:
.