Um gás ideal a
e
escoa com
. Massa molar
. Calcule
Passo 1
Dados fornecidos:
O que o problema pede: calcular a vazão mássica
(em
) correspondente a esses dados.
Passo 2
Conceito usado (passo a passo da teoria): começamos da lei dos gases ideais escrita como
onde
é a pressão,
o volume,
o número de mols e
a temperatura. Lembrando que o número de mols
está relacionado à massa
pela relação
onde
é a massa molar (em
). Substituindo em
obtemos
Rearranjando para obter a densidade
, temos
Explicação das variáveis:
-
: pressão absoluta (em ); -
: massa molar (em ); -
: constante universal dos gases ( ); -
: temperatura absoluta (em ); -
: densidade (em ).
A vazão mássica relaciona-se com a vazão volumétrica por
Então o plano é: converter unidades para o sistema SI, calcular
pela fórmula acima e depois
.
Passo 3
Conversões de unidades (muito importantes para não errar):
Passo 4
Calcular a densidade substituindo na fórmula
:
Calcule numerador e denominador separadamente:
Agora a divisão:
Interpretação rápida: a densidade deu cerca de
, próximo do ar a condições próximas — faz sentido físico, ótimo sinal.
Passo 5
Calcular a vazão mássica
:
Arredondando para três algarismos significativos:
Um comentário amigo: deu praticamente
, então na prova, se pedirem com menos casas, você pode reportar
sem medo — mas o valor exato calculado é
.