A quantidade de massa de um volume de controle pode variar? O mesmo pode ocorrer com o sistema fechado?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pergunta se a quantidade de massa em um volume de controle pode variar e se isso também acontece em um sistema fechado. Estamos falando de mecânica dos fluidos e termodinâmica, especificamente sobre conservação de massa. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é um volume de controle e um sistema fechado, além da lei da conservação de massa.

Passo 2

Primeiro, vamos esclarecer o que é um volume de controle. É uma região fixa no espaço através da qual a matéria pode entrar ou sair. Por exemplo, pense em uma caixa imaginária pela qual o fluido pode passar.

Passo 3

Agora, um sistema fechado é um conceito parecido, mas com uma diferença chave: a matéria não entra nem sai do sistema, embora a energia possa ser trocada. Imagine uma garrafa fechada onde o líquido pode receber ou perder calor, mas o líquido não pode escapar.

Passo 4

A lei da conservação de massa diz que a massa total em um sistema isolado permanece constante ao longo do tempo. Ou seja, a massa não pode ser criada nem destruída.

Passo 5

No caso de um volume de controle, como a área é fixa e a matéria pode entrar ou sair, a quantidade de massa dentro desse volume pode mudar se houver fluxo de massa através das fronteiras do volume de controle.

Passo 6

Já em um sistema fechado, não há troca de massa com o ambiente externo. Portanto, a quantidade de massa dentro de um sistema fechado permanece constante, a menos que haja alguma reação química que altere a massa total.

Passo 7

Então, aplicando a conservação de massa:
  • Volume de controle: A massa pode variar se houver fluxo de entrada ou saída de massa.
  • Sistema fechado: A massa permanece constante porque não há troca de massa com o ambiente.

Resposta

Sim, a quantidade de massa em um volume de controle pode variar se houver fluxo de massa entrando ou saindo. Já em um sistema fechado, a quantidade de massa permanece constante, pois não há troca de massa com o ambiente externo.

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