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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 38

Conforme ilustrado na Fig. P1.38, um veículo de exploração submarina submerge de uma profundidade de 1000 ft (304,8 m). Considerando que a pressão atmosférica na superfície é de 1 atm, a massa específica da água é de 62,4 lb/ft3 (999,5 kg/m3) e g = 32,2 ft/s2 (9,8 m/s2), determine a pressão sobre o veículo em atm.

Passo 1

Opaaa, tudo certo?

Vamos lá resolver mais uma questão de termodinâmica! Vamos dar uma mergulhada no fundo do mar hehe

Passo 2

O enunciado nos dá alguns parâmetros:

  • Profundidade do veículo: h = 1000   f t = 304,8 m
  • Pressão atmosférica: p a t m = 101   k P a = 1   a t m
  • Massa específica da água: ρ á g u a = 62,4   l b / f t 3 = 999,5   k g / m 3
  • Aceleração da gravidade: g = 32,2   f t / s 2 = 9,8   m / s 2

Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.

Passo 3

Podemos desenhar o esquemático pra questão

Passo 4

Calculando a pressão no veículo usando a seguinte relação

p = p a t m + ρ g h

Substituindo os valores dados temos:

p = 1 a t m + 62,4 l b f t - 3 32,2 f t s - 2 1000 f t 1 a t m 14,696 l b f / i n 2 1 f t 2 144 i n 2 1 l b f 32,2 l b f ⋅ f t / s 2 = 30,49   a t m

Resposta

p = 30,49   a t m

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