Questão 6
Ainda não respondida
Vale 1,50 ponto(s).
Instruções e informações
Serão consideradas corretas as respostas que difiram em até
da resposta do gabarito.
Assuma que a massa específica média do ar é
, que a aceleração da gravidade é
e que a pressão atmosférica no nível do mar é 101.3 kPa .
Caso não saiba a resposta de um item, coloque qualquer numero mais não deixe o campo do item vazio, pois qualquer campo vazio pode zerar a nota de toda a questão ou de quase toda a questão, mesmo que os valores informados nos demais campos estejam corretos. Portanto, para evitar que ao acabar o tempo de resolução o questionário feche e toda a questão receba nota zero mesmo que tenha campos corretos, o professor aconselha que já preencha todo os campos com um numero qualquer e conforme for resolvendo os itens, vá trocando o número inicialmente colocado pela resposta que julga ser a correta.
Questão
Considere uma caixa rígida, fechada e adiabática que contém um gás. A pressão manométrica do gás nessa caixa é 107.5 kPa , e a caixa está numa localidade cuja altura em relação ao nível do mar é 240 m .
(0.5 pt) Qual o valor da pressão atmosférica (em kPa) nessa localidade?
(0.5 pt) Qual o valor da pressão absoluta (em kPa ) do gás na caixa?
(0.5 pt) Se você levar essa caixa para o alto de uma montanha com 4248 m de altura, qual o valor da pressão manométrica (em kPa) do gás na caixa?
Vale 1,50 ponto(s).
Assuma que a massa específica média do ar é
(0.5 pt) Qual o valor da pressão atmosférica (em kPa) nessa localidade?
(0.5 pt) Qual o valor da pressão absoluta (em kPa ) do gás na caixa?
(0.5 pt) Se você levar essa caixa para o alto de uma montanha com 4248 m de altura, qual o valor da pressão manométrica (em kPa) do gás na caixa?
Passo 1
O enunciado apresenta uma caixa rígida, fechada e adiabática contendo um gás com pressão manométrica
kPa no local a
m. Precisa-se calcular:
- A pressão atmosférica nesse local;
- A pressão absoluta do gás na caixa;
- Ao levar a caixa ao topo de uma montanha de
m, qual será a nova pressão manométrica interna.
Iremos usar o equilíbrio hidrostático linear e o fato de que, por ser caixa rígida e adiabática, não há trabalho de expansão nem troca de calor, de modo que a pressão absoluta interna permanece constante.
Passo 2
Para determinar a pressão atmosférica a
m usamos a aproximação hidrostática linear:
onde
kPa,
kg/m
e
m/s
. Substituindo:
Passo 3
A pressão absoluta do gás na caixa é a soma da pressão atmosférica local com a pressão manométrica:
Passo 4
Como a caixa é rígida (
constante) e adiabática (sem troca de calor), não há trabalho de pressão-volume e nem calor trocado, de modo que a energia interna e a temperatura do gás permanecem constantes. Logo, a pressão absoluta interna
não varia durante o transporte.
Passo 5
No topo de
m, a pressão atmosférica é
Como
interno segue em
kPa, a nova pressão manométrica será
Resposta
(1)
(2)
(3)
(2)
(3)