Universidade Federal de Viçosa
Departamento de Química
Graduação em Engenharia Química
ENQ 101 - Balanço de Massa e Energia
LISTA DE EXERCÍCIOS 1 UNIDADES E VARIÁVEIS DE PROCESSO
Uma coluna de mercúrio (massa específica
) tem 0,12 in de diâmetro e 2,36 ft de altura. Calcule o peso da coluna em Newton e em lbf.
R: 0,7 N; 0,157 lbf;
Departamento de Química
Graduação em Engenharia Química
ENQ 101 - Balanço de Massa e Energia
LISTA DE EXERCÍCIOS 1 UNIDADES E VARIÁVEIS DE PROCESSO
Uma coluna de mercúrio (massa específica
R: 0,7 N; 0,157 lbf;
Passo 1
Então, cara, a gente tem uma coluna de mercúrio com densidade dada, diâmetro e altura em polegadas e pés. O que precisamos saber é:
- Este é um problema de unidades e variáveis de processo (densidade, volume, peso).
- Vamos precisar converter tudo pra unidades SI (metros, kg/m³), calcular volume de um cilindro, achar a massa via ρ·V, depois o peso como massa vezes g, e por fim converter de Newton pra libra-força (lbf).
Passo 2
Primeiro, ajeita a densidade do mercúrio em SI:
Dado ρ = 13,6 g/cm³.
1 g/cm³ = 1000 kg/m³, então
Dado ρ = 13,6 g/cm³.
1 g/cm³ = 1000 kg/m³, então
Passo 3
Converte diâmetro e altura pra metros:
- Diâmetro D = 0,12 in.
1 in = 2,54 cm = 0,0254 m, logo - Altura h = 2,36 ft.
1 ft = 0,3048 m, então
Passo 4
Calcula o volume do cilindro:
A massa é m = ρ·V:
O peso em N (força peso) é W = m·g, com g = 9,81 m/s²:
Passo 5
Por fim, converte pra libra-força:
1 lbf = 4,4482 N, então
1 lbf = 4,4482 N, então
Resposta
Peso da coluna de mercúrio ≈ 0,70 N ≈ 0,16 lbf.