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 =13,6 g / cm 3 ) 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;

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
ρ = 13,6 times 1000 = 13600 kg/m^3

Passo 3

Converte diâmetro e altura pra metros:
  • Diâmetro D = 0,12 in.
    1 in = 2,54 cm = 0,0254 m, logo D = 0,12 times 0,0254 = 0,003048 m
  • Altura h = 2,36 ft.
    1 ft = 0,3048 m, então h = 2,36 times 0,3048 = 0,7193 m

Passo 4

Calcula o volume do cilindro:
V = pi D^24,h = pi,(0,003048)^24times 0,7193 approx 5,25times10^-6 m^3
A massa é m = ρ·V:
m = 13600 times 5,25times10^-6 approx 0,0715 kg
O peso em N (força peso) é W = m·g, com g = 9,81 m/s²:
W = 0,0715 times 9,81 approx 0,702 N

Passo 5

Por fim, converte pra libra-força:
1 lbf = 4,4482 N, então
Wlbf = 0,7024,4482 approx 0,158 lbf

Resposta

Peso da coluna de mercúrio ≈ 0,70 N ≈ 0,16 lbf.

Exercícios relacionados