Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 30
Um guindaste de construção levanta uma viga de concreto armado que pesa três toneladas a partir do solo até o topo de pilares que estão 24 pés acima do solo. Determine a quantidade de trabalho realizado considerando a viga e o guindaste como o sistema. Expresse suas respostas em lbfpé e Btu.
Passo 1
Devemos descobrir o trabalho, a energia em transferência, nessa questão. Como estamos tendo uma elevação, vamos trabalhar com a energia potencial, pois o trabalho será a diferença entre a energia final e a energia inicial, como mostra a expressão
Passo 2
Na alternativa vamos observar as vigas sendo o sistema. Temos que inicialmente a viga estava no chão, vamos adotar como referência sendo uma altura de 0 pés, e após foi elevada até uma altura de 24 pés.
Temos que a viga pesa 3 t, que equivalem a 6613,87 lbm. Adotaremos a aceleração gravitacional igual a 32,2 pés/. Assim,
Para convertermos esse valor utilizaremos o seguinte fator de correção,
Multiplicando nosso resultado pelo fator de correção, teremos:
Temos que o valor acima pode ser expresso em Btu, que é mais usual, assim, basta multiplicar o resultado em pelo seguinte fator de correção:
Assim, temos
Passo 3
Ao analisarmos a alternativa podemos dizer numericamente, o trabalho será o mesmo da alternativa . A diferença é que, o guindaste vai realizar trabalho para levantar a viga, a viga está apenas “sofrendo o trabalho realizado pelo guindaste.
Resposta