Questão 3
Correto
Atingiu 2,10 de 2,10
Instruções e informações
Serão consideradas corretas as respostas que difiram em até
do gabarito.
Assuma que a aceleração da gravidade é
, que a pressão atmosférica no nível do mar é 101.3 kPa e caso necessite utilizar a massa específica do ar, assuma que ela é constante e de valor igual a
.
Cada item vale
da nota da questão
Cada nova tentativa tem penalidade de até
da nota da questão.
Questão
Considere uma caixa rígida, fechada e adiabática que contém um gás. A pressão manométrica do gás nessa caixa é 110 kPa, e a caixa está numa localidade cuja altura em relação ao nível do mar é 230 m .
(a) Qual o valor da pressão atmosférica (em kPa ) nessa localidade? 98.54
(b) Qual o valor da pressão absoluta (em kPa) do gás na caixa? 208.
(c) Se você levar essa caixa para o alto de uma montanha com 4064 m de altura, qual o valor da pressão manométrica (em kPa ) do gás na caixa?
Uma possível resposta correta é: 98.5, 208.5, 155.9
Respondeu corretamente a 1 partes desta questão.
Correto
Atingiu 2,10 de 2,10
Assuma que a aceleração da gravidade é
Cada nova tentativa tem penalidade de até
(a) Qual o valor da pressão atmosférica (em kPa ) nessa localidade? 98.54
(b) Qual o valor da pressão absoluta (em kPa) do gás na caixa? 208.
(c) Se você levar essa caixa para o alto de uma montanha com 4064 m de altura, qual o valor da pressão manométrica (em kPa ) do gás na caixa?
Passo 1
O enunciado descreve uma caixa fechada, rígida e adiabática que contém um gás com pressão manométrica de
a
de altitude. Precisamos calcular: a pressão atmosférica local, a pressão absoluta dentro da caixa e, por fim, a nova pressão manométrica ao levar a mesma caixa a
. Vamos usar a equação da pressão hidrostática
e o fato de que, em um sistema fechado rígido adiabático, não há trabalho de expansão nem troca de calor, mantendo constante a energia interna e, portanto, a temperatura e a pressão absoluta do gás.
Passo 2
Calcular a pressão atmosférica a
usando
Como a pressão ao nível do mar é
, obtemos
Passo 3
Calcular a pressão absoluta inicial dentro da caixa somando a pressão manométrica à atmosférica local:
Passo 4
Em uma caixa rígida e adiabática não há trabalho de pressão
nem troca de calor
, logo
e, para gás ideal,
depende só de
. Assim,
permanece constante e, consequentemente,
também não se altera ao mudar a altitude.
Passo 5
Calcular a pressão atmosférica no cume da montanha
pela mesma equação hidrostática:
portanto
Passo 6
Determinar a nova pressão manométrica subtraindo a pressão atmosférica local da pressão absoluta (constante):
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)