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:
a) o Volume Específico no Estado Final, em .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre um tanque rígido e isolado que contém ar. A gente precisa descobrir o volume específico final do ar após adicionar energia por meio de um agitador. Para isso, vamos usar conceitos de massas específicas e volume específico da matéria.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que cada dado representa:
  • Volume do tanque (V): 0,6 m³
  • Taxa de energia transferida §: 4 W
  • Tempo de transferência (t): 1 hora (que é 3600 segundos)
  • Massa específica inicial (ρ₁): 1,2 kg/m³

Passo 3

Como o tanque é rígido, o volume não muda. E como ele é isolado, não tem troca de massa com o ambiente. Ou seja, a massa de ar dentro do tanque permanece a mesma durante todo o processo.

Passo 4

Vamos calcular a massa de ar no tanque. A massa específica (ρ) é a massa por unidade de volume. Então:
Substituindo os valores:
³³

Passo 5

O volume específico (v) é o inverso da massa específica. Matematicamente:
Já sabemos que o volume (V) é 0,6 m³ e a massa (m) é 0,72 kg.

Passo 6

Vamos calcular o volume específico final:
³³

Resposta

O volume específico no estado final é de 0,833 m³/kg.

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