Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 32
A densidade do ar atmosférico varia com a altura, diminuindo com o acréscimo da altitude. (a) Usando os dados fornecidos na tabela, obtenha uma relação para a variação da densidade com a altitude e calcule a densidade a uma altitude de . (b) Calcule a massa da atmosfera usando a correlação que obteve. Considere a Terra uma esfera perfeita com raio de , e a espessura da atmosfera como .
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Com o EES aberto vamos escrever o seguinte programa na janela “Equation Window”:
Após escrever a equação, selecione o campo “Tables” na barra de menus e clique em “New Parametric Table”.
Uma caixa de diálogo aparecerá. Selecione a densidade, o raio, a elevação e clique em “Add”. Depois clique em “Ok”.
Os seguintes resultados serão exibidos da seguinte maneira:
Passo 2
Agora selecione o menu “Plots” na barra de menus e clique em “New Plot Window” e em seguida em “X-Y Plot”.
Aparecerá uma caixa de diálogo onde você irá selecionar as variáveis “rho” e “z” para plotar o gráfico. Depois clique em “Ok”.
Quando o gráfico aparecer clique no ajuste da curva e especifique o polinômio de grau e insira para obter a equação polinomial:
A partir do gráfico obteremos a seguinte equação polinomial:
Substituindo em temos que:
Passo 3
Item “b”:
A equação para o volume da esfera é dada por:
A massa da atmosfera com a espessura a e o raio da esfera de usando a correlação é dada por:
Substituindo, temos que:
Resolvendo a integral, temos que a massa da atmosfera é de: