Que trabalho é realizado pela pressão ao forçar
de água através de um cano que tem um diâmetro interno de 13 mm se a diferença de pressão entre as duas extremidades do cano é 1,0 atm?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos que calcular o trabalho realizado pela pressão ao empurrar 1,4 metros cúbicos de água através de um cano com diâmetro interno de 13 mm e uma diferença de pressão de 1,0 atm entre as duas extremidades do cano.
Para resolver esse problema, vamos precisar usar a fórmula que relaciona trabalho, pressão e volume. Além disso, precisaremos converter as unidades de pressão de atmosfera (atm) para Pascal (Pa), que é a unidade padrão no Sistema Internacional de Unidades (SI).
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da fórmula básica para calcular o trabalho realizado pela pressão:
Onde:
-
é o trabalho realizado (em Joules, J), -
é a diferença de pressão (em Pascal, Pa), -
é o volume de água movimentado (em metros cúbicos, m³).
Passo 3
Agora, vamos converter a pressão de atmosferas para Pascal. Sabemos que:
Então, a diferença de pressão
é:
Passo 4
Com os valores de
e
conhecidos, podemos calcular o trabalho
:
Resposta
O trabalho realizado pela pressão é de 141.855 Joules.