Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 43
Um tanque de aço, com massa igual a armazena de gasolina que apresenta massa específica de . Qual a força necessária para acelerar esse conjunto a ?
Passo 1
Oi pessoal, tudo certo? Vamos analisar essa questão!
O problema nos diz que um tanque de aço armazena gasolina e nos pergunta qual a força necessária para acelerar o conjunto, tanque + gasolina, a .
Sabemos que a força associada a uma massa acelerada é dada pela fórmula da segunda lei de Newton:
Então, como já temos a aceleração do conjunto (), temos somente que encontrar a massa do conjunto para descobrir a força do conjunto.
Em problemas de termodinâmica é sempre bom anotar os dados que a questão nos fornece para que não nos percamos nas contas. (Essa dica vai ser muito útil nos próximos capítulos).
Então vamos lá. Temos que:
Passo 2
A massa que precisamos é a do conjunto total. Ou seja, a massa de gasolina e a massa do tanque. Logo:
Para encontrar a massa de gasolina, podemos utilizar a fórmula da massa específica:
Logo:
Passo 3
Agora que temos as fórmulas e os dados, é só substituir e calcular.
Ah... Antes temos que converter os dados para que a resposta fique no .
Temos que:
Portanto, a massa de gasolina será:
A massa total do conjunto será:
Portanto, a força necessária será: