15-20 A massa específica do
é
. Uma peça de cerâmica é produzida pela sinterização de pó de alumina e tem massa de 80 g quando seca, 92 g após ter sido embebida em água e 58 g quando suspensa em água. Calcule a porosidade aparente, a porosidade verdadeira e a fração de poros fechados.
Passo 1
O enunciado fornece a densidade do
(
) e as massas da peça de cerâmica: seca (
), embebida (
) e suspensa na água (
). Pede-se a porosidade aparente (só poros abertos), a porosidade verdadeira (abertos
fechados) e a fração de poros fechados. Vamos usar o princípio de Arquimedes para obter volumes e as definições de porosidade.
Passo 2
Calculamos o volume do material sólido a partir da massa seca e da densidade:
Passo 3
Ao suspender a peça saturada em água, o empuxo vale
que corresponde ao volume deslocado de água (
):
Nesse estado, os poros abertos estão cheios de água e não deslocam, logo
Passo 4
O volume de água absorvida preenche os poros abertos:
O volume total de poros é
e o volume total da peça é
Passo 5
Agora as porosidades:
Porosidade aparente (só abertos):
Porosidade aparente (só abertos):
Porosidade verdadeira (abertos
fechados):
Fração de poros fechados (sobre o total de poros):
Resposta
Porosidade aparente:
Porosidade verdadeira:
Fração de poros fechados:
Porosidade verdadeira:
Fração de poros fechados: