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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 40

13 – 40 E O volume de uma mistura é formado por 70% de água líquida, cuja densidade é de 62,4   l b m / p é 3 , misturada com outro fluido, cuja densidade é de 50,0   l b m / p é 3 . Qual é o peso específico (em l b f / p é 3 ) dessa mistura em um local onde g   =   31,9   p é / s 2 ?

Resposta: 58,2   l b f / p é 3

Passo 1

Essa é uma questão com unidades inglesas, em respeito ao o livro não iremos converter ao SI, mas se vc se sentir desconfortável, experimente converter para SI e utilizar o mesmo raciocínio.

Vamos considerar uma amostra de 1   p é 3 , vc pode considerar qualquer valor, desde que mantenha a proporção. O 1 p é 3     é a melhor escolha por que vc só se preocupa com as unidades.

Vamos achar a massa de Água:

ρ H 2 O = m H 2 O V H 2 O

62,4 l b m p é 3 = m H 2 O 70 % ⋅ 1 p é 3

m H 2 O = 43,68   l b m

Vamos achar a massa do outro fluido:

ρ o u t r o = m o u t r o V o u t r o

50 l b m p é 3 = m o u t r o 3 0 % ⋅ 1 p é 3

m o u t r o = 15   l b m

Passo 2

Agora que temos a massa vamos calcular a força peso de cada elemento, nós precisaremos de um fator de conversão de l b m   para   l b f , acompanhe:

P H 2 = m H 2 O ⋅ g  

P H 2 = 43,68   l b m ⋅   31,9 p é s 2   ⋅ 1 32.174   l b m ⋅ f t / s 2 ⏞ f a t o r   d e   c o n v e r s ã o

P H 2 = 43,31   l b f

Agora para o outro liquido:

P o u t r o = m o u t r o ⋅ g  

P o u t r o = 15   l b m ⋅   31,9 p é s 2   ⋅ 1 32.174   l b m ⋅ f t / s 2 ⏞ f a t o r   d e   c o n v e r s ã o

P o u t r o = 14,87   l b f

Passo 3

Agora sim podemos usar a fórmula de peso especifico para mistura:

γ = P H 2 O + P o u t r o V m  

γ = ( 43,31 + 14,87 ) l b f 1 p é 3  

γ = 58,2 l b f p é 3  

Resposta

γ = 58,2 l b f p é 3  

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