Qual é o trabalho realizado pela pressão para fazer passar
de água por um cano com um diâmetro interno de 14 mm se a diferença de pressão entre as extremidades do cano é 1,0 atm?
Passo 1
Então, a gente tem um problema onde precisamos calcular o trabalho realizado pela pressão para fazer passar uma certa quantidade de água por um cano. A matéria envolvida aqui é a Termodinâmica, especificamente o conceito de trabalho realizado por pressão. Para resolver isso, a gente vai precisar entender como calcular trabalho quando se tem uma diferença de pressão e um volume de água movimentado.
Passo 2
Primeiro, vamos entender as unidades que temos. A pressão está dada em atm e o volume em metros cúbicos (m³). Para facilitar os cálculos, é melhor converter a pressão de atm para Pascals (Pa), que é a unidade padrão no Sistema Internacional.
Sabemos que:
Então, a diferença de pressão:
Passo 3
Agora, vamos usar a fórmula do trabalho realizado por uma força de pressão. A fórmula é:
Onde:
-
é o trabalho (em Joules, J), -
é a diferença de pressão (em Pascals, Pa), -
é o volume (em metros cúbicos, m³).
Passo 4
Vamos agora substituir os valores na fórmula:
Resposta
O trabalho realizado pela pressão é de 162.120 Joules.