Determine a massa específica e o peso específico da água nos seguintes estados:
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Passo 1
Beleza, vamos começar! O exercício pede pra gente calcular a massa específica e o peso específico da água quando a temperatura está a 20°C e o x = 0. Isso está no contexto de propriedades dos fluidos, especificamente da água. Para resolver isso, vamos precisar entender o que cada um desses termos significa e como podemos encontrar esses valores usando tabelas ou fórmulas.
Passo 2
Primeiro, massa específica é simplesmente a densidade da água, ou seja, quantos quilos de água existem em um metro cúbico. Já o peso específico é o peso da água por unidade de volume. Esses dois conceitos são fundamentais na física e na engenharia para entender como os fluidos se comportam.
Passo 3
Como o enunciado diz que x = 0, isso significa que estamos lidando com água pura no estado líquido (sem vapor). Agora, para encontrar a massa específica da água a 20°C, podemos consultar uma tabela de propriedades da água ou lembrar que a densidade da água pura a essa temperatura é aproximadamente 998 kg/m³.
Passo 4
Agora, vamos calcular o peso específico. A relação entre peso específico (
), massa específica (
) e a aceleração da gravidade (
) é dada por:
Onde:
-
é o peso específico. -
é a massa específica. -
é a aceleração da gravidade, que vale aproximadamente 9,81 m/s².
Passo 5
Substituindo os valores que temos na fórmula:
Para facilitar, podemos converter de N/m³ para kN/m³ dividindo por 1000:
Resposta
A massa específica da água a 20°C e x = 0 é de aproximadamente 998 kg/m³, e o peso específico é de cerca de 9,8 kN/m³.