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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 13

Um tanque possui dois compartimentos separados por uma membrana. O compartimento A contém 1   k g de ar em um volume de 0,5   m ³ , o compartimento B contém 0,75   m ³ de ar com massa especifica de 0,8   k g / m ³. A membrana divisória é rompida e a mistura de ar dos dois compartimento atinge um novo estado uniforme. Determine a massa especifica final do ar.

Passo 1

Saudações galerinha! Tudo bem?

Vamos juntos resolver mais um exercício?

Bora lá começar então!

Antes de começar a resolver este problema vamos mostrar um esboço da situação apresentada!

Observamos que não temos a massa de B, então o primeiro passo é calcular a mesma!

Para isso vamos utilizar a relação:

ρ = m V

Substituindo os valores:

0,8 = m 0,75

m =   0,6   k g

Até aí, tranquilo?

Vamos continuar então!

Passo 2

Considerando que o volume e a massa são conservadas teremos que:

V s i s t e m a = V A +   V B

m s i s t e m a = m A +   m B

Substituindo os valores:

V s i s t e m a = 0,5 +   0,75 = 1,25   m ³

m s i s t e m a = 0,6 + 1 = 1,6   k g

Aplicando a relação para massa especifica (densidade) vamos obter:

ρ s i s t e m a = m s i s t e m a V s i s t e m a

ρ s i s t e m a = 1,6 1,25 = 2,85   m 3 / k g

Prontinho!

Te vejo na próxima questão!

Resposta

ρ s i s t e m a = 1,6 1,25 = 2,85   m 3 / k g

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