Um Tanque Cilíndrico com Diâmetro de 150 mm e Comprimento igual a 1300 mm contém Nitrogênio a Pressão de 204 atm, sendo R = 296,8 N.m/kg.K. Qual a Massa de Nitrogênio no Tanque? Considere que Pa e que . Resposta: .

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a pergunta está pedindo. Temos um tanque cilíndrico com diâmetro de 150 mm e comprimento de 1300 mm que contém nitrogênio a uma pressão de 204 atm. A gente quer descobrir qual é a massa de nitrogênio nesse tanque. Para resolver isso, vamos precisar usar algumas fórmulas de física dos gases, especificamente a equação dos gases ideais, além de converter unidades de medida para ficarem compatíveis.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular o volume do tanque cilíndrico. A fórmula para o volume de um cilindro é:
Onde:
  • é o volume,
  • é o raio,
  • é a altura (ou comprimento, no caso do cilindro).
Precisamos transformar o diâmetro em raio, já que . Então:
Mas é melhor trabalhar com metros, então:
Agora, calculamos o volume:

Passo 3

Agora, vamos converter a pressão de atm para Pascals, já que a unidade padrão de pressão no Sistema Internacional é o Pascal (Pa). Sabemos que:
Então:

Passo 4

Precisamos também converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a equação dos gases ideais usa Kelvin. A conversão é:

Passo 5

Agora, vamos usar a equação dos gases ideais para encontrar a massa do nitrogênio:
Onde:
  • é a pressão,
  • é o volume,
  • é a massa,
  • é a constante específica dos gases ( ),
  • é a temperatura.
Queremos isolara massa :

Passo 6

Substituindo os valores que temos:
Primeiro, calculamos o numerador:
Depois, o denominador:
Então:

Resposta

A massa de nitrogênio no tanque é de aproximadamente 5,46 kg.

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1,5
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Considere o circuito série, sendo: e volts.
1,5
e) Calcular os potenciais e nesse instante
BOA SORTE