Um balão com ar quente possui volume igual a 2.200 m 3 . O tecido (envoltório) do balão pesa 900 N. A cesta com os equipamentos e o tanque cheio de propano pesam 1.700 N. Se o peso máximo que o balão pode suportar é 3.200 N, incluindo passageiros, comida e champanhe, e sabendo-se que a densidade do ar externo é 1,23 k g / m 3 , qual é a densidade média dos gases quentes no interior do balão?

Passo 1

Fala galera, bora lá! Para resolvermos este problema vamos utilizar do nosso conhecimento sobre densidade, descrito na seção 14.2 do capítulo desse livro. A densidade é definida como sendo a massa contida em um volume.

Para solução deste problema iremos utilizar os conceitos de empuxo, através da equação 14.6, aplicaremos as condições de equilíbrio para o sistema, onde o peso total mais o peso dos gases são iguais ao empuxo. Acompanhe os passos!!

P T + ρ g V g = ρ a V g

Passo 2

Substituindo os dados fornecidos pelo problema, teremos:

5800 + ρ g 2200 = 1,23 2200

ρ g = 1,23 2200 - 5800 2200

Portanto, a densidade dos gases quente dentro do balão, é:

ρ g = 0,96   k g / m 3

Resposta

Portanto, a densidade dos gases quente dentro do balão, é:

ρ g = 0,96   k g / m 3

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