Um tanque contendo ar comprimido possui um volume igual a
. Determine a massa específica e o peso do ar contido no tanque quando a pressão relativa do ar no tanque for igual a
. A constante do gás para o ar (que está nas CNTP) é
(J/kg K).
Passo 1
Resumo do enunciado e conteúdo necessário
O tanque tem volume
O tanque tem volume
e a pressão relativa (gauge) do ar é
Vamos tratar o ar como gás ideal em CNTP, isto é, temperatura
e pressão ambiente
A constante do gás é
Precisamos encontrar a massa específica
e o peso
do ar no tanque. Usaremos:
e o peso
do ar no tanque. Usaremos:
- Equação de estado do gás ideal em forma de densidade
- Peso
Passo 2
Cálculo da pressão absoluta em pascal
Primeiro convertemos a pressão relativa de psi para pascal usando
Primeiro convertemos a pressão relativa de psi para pascal usando
Então
A pressão absoluta é
Passo 3
Cálculo da massa específica
Aplicando
Aplicando
substituindo os valores:
Passo 4
Cálculo da massa
do ar
A massa de ar contida no tanque é
A massa de ar contida no tanque é
Passo 5
Cálculo do peso
Usamos
Usamos
Resposta
Massa específica do ar:
Peso do ar no tanque: