Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 92
Um fabricante de álcool clandestino produz etanol puro (álcool etílico) durante a madrugada e o acumula em um tanque de aço inoxidável em forma de cilindro com diâmetro igual a 0,300 m tampado na parte superior por um pistão. O volume total do tanque é 250 L (). Tentando injetar sob pressão um pouco mais de álcool no cilindro, o fabricante empilha blocos de chumbo com 1420 kg sobre o topo do pistão. Calcule o volume adicional de etanol que o fabricante clandestino pode armazenar sob pressão no interior do tanque. (Suponha que a parede do tanque seja perfeitamente rígida.)
Passo 1
E aí! tudo certinho?
Nesse problema temos um tanque de com de diâmetro em que na tentativa de injetar sob pressão um pouco mais de álcool no cilindro, o fabricante empilha blocos de chumbo com sobre o topo do pistão.
A partir daí queremos saber o volume adicional de etanol que é possivel armazenar sob a pressão no tanque.
Tem ideia de como fazemos isso?
Quando a lei de Hooke é obedecida, um aumento da pressão (tensão volumétrica) produz uma deformação volumétrica proporcional.
Entendendo isso, vamos ver a equação que define
A gente sabe que a pressão é . Nesse caso, a força que temos é a do peso do chumbo e a área é .
Veja só!
Passo 2
Então, substituindo os valores dados no enunciado, temos
Então,
Como queremos o volume adicional, então
Lembrando que o B é o módulo de compressibilidade do material.
Agora é só substituir os dados do enunciado,
Finish! Entendeu tudo? Responde Aí! :D
Resposta
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