Um Tanque Rígido e Isolado com Volume de
contém Ar. O Tanque está equipado com um agitador que transfere ENERGIA para o Ar a uma Taxa Constante de 4 W durante 1 h . A Massa Específica Inicial do Ar é 1,2
. Se não houver Variação nas Energias Cinéticas e Potenciais, determine:
b) a Transferência de Energia através de Trabalho, em Kj.
b) a Transferência de Energia através de Trabalho, em Kj.
Passo 1
Então, vamos resumir o que a gente tem aqui: temos um tanque rígido e isolado com um volume de
que contém ar. Esse tanque tem um agitador que está transferindo energia para o ar a uma taxa constante de 4 W durante 1 hora. A massa específica inicial do ar é
. A gente precisa descobrir a quantidade de energia transferida através do trabalho, e o resultado final deve estar em quilojoules (kJ).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a transferência de energia através do trabalho. Quando o agitador está transferindo energia para o ar, ele está fazendo trabalho sobre o sistema. A potência (W) é a taxa na qual essa energia está sendo transferida. Então, para encontrar a energia total transferida, precisamos multiplicar a potência pelo tempo durante o qual essa transferência ocorre.
Passo 3
A potência fornecida pelo agitador é de 4 watts (W), e o tempo durante o qual esse trabalho é realizado é de 1 hora. Mas antes de multiplicar, precisamos converter o tempo de horas para segundos, porque a unidade de potência (watt) é em joules por segundo (J/s).
Sabemos que:
Passo 4
Agora, vamos calcular a energia total transferida:
Passo 5
Como a questão pede a resposta em quilojoules (kJ), vamos converter joules para quilojoules. Sabemos que:
Então:
Resposta
A transferência de energia através de trabalho é de 14,4 kJ.
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Um superpetroleiro moderno pode transportar em seu tanque 500 milhões de toneladas de petróleo bruto tipo arábico, com densidade relativa de 0,86. O navio é essencialmente retangular, com um comprimento de 400 m e largura de 65 m . A massa do navio é de aproximadamente 230000 toneladas. Quando o navio está descarregado, é necessário embarcar água do mar como lastro a fim de manter calado suficiente para a estabilidade e manter a hélice submersa. Um calado mínimo de 20 m é requerido.
Determine o calado máximo do navio totalmente carregado, no mar. Determine também que fração do tanque deve ser enchida com lastro de água salgada quando o navio estiver viajando descarregado. OBS: calado é a porção do navio que afunda no mar. Resposta: e
Determine o calado máximo do navio totalmente carregado, no mar. Determine também que fração do tanque deve ser enchida com lastro de água salgada quando o navio estiver viajando descarregado. OBS: calado é a porção do navio que afunda no mar. Resposta:
Obtenha os valores das Propriedades, conforme o solicitado nas Alternativas (i) a (vi).
i. Obtenha o Volume Específico da Água a na Condição de Líquido Saturado
.
i. Obtenha o Volume Específico da Água a
Considere duas placas paralelas com 2 mm de distância entre elas. A placa superior move-se com velocidade de
, enquanto a inferior está fixa. Se o espaço entre as duas placas for preenchido com óleo (
stoks
), b) Qual a força necessária para rebocar a placa superior de área
? Resposta:
Um pistão cilíndrico vertical de diâmetro de 10 cm gira no interior de um mancal de diâmetro de 10,005 cm. A folga entre o pistão e o mancal é preenchido com óleo de viscosidade dinâmica de
. Se o mancal tem um comprimento de 25 cm e o cilindro gira com a rotação de 1500 rpm , qual será o momento resistente à rotação? Obs: O momento resistente à rotação
será dado pelo produto da força resistente com o raio do pistão. Resposta: