Enunciado

Um balão com ar quente possui volume igual a 2200   m 3 . O tecido (envoltório) do balão pesa 900 N. A cesta com os equipamentos e o tanque cheio de propano pesa 1700 N. Se o peso máximo que o balão pode suportar é 3200 N, incluindo passageiros, comida e champanhe, e sabendo -se que a densidade do ar externo é 1,23 k g / m 3 , qual é a densidade média dos gases quentes no interior do balão?

Passo 1

E ai galera!

A força flutuante no balão deve ser igual ao peso total do tecido do balão, do cesto e do seu conteúdo e o gás dentro do balão.

m g a s = ρ g a s V ⋅ B = ρ a r V g

O peso total, excluindo o gás dentro do balão, é de

900   N   +   1700   N   +   3200   N   =   5800   N

Passo 2

Então, para encontrarmos a densidade média dos gases quentes no interior do balão fazemos

5800 + ρ g a s V g = ρ a r V g

Assim,

ρ g a s = 1,23 k g m 3 - 5800   N 9,80 m s 2 2200   m 3 = 0,96   k g / m 3

Passo 3

O volume de uma dada massa de gás aumenta quando o gás é aquecido e a densidade do gás

portanto diminui.

Resposta

0,96   k g / m 3

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Dois corpos estão equilibrados como na Figura 13-28. Os corpos possuem volumes idênticos, mas massas diferentes. Suponha que todos os corpos da figura sejam mais densos do que a água e, portanto, nenh
A Figura 12-39 mostra um objeto chamado de “mergulhador cartesiano”. O mergulhador consiste em um pequeno tubo, aberto embaixo e com uma bolha de ar em cima, entro de uma garrafa plástica de refrigera
Você está sentado em um barco que flutua em uma lagoa muito pequena. Você retira a âncora de dentro do barco e a atira na água. O nível da lagoa aumenta, diminui, ou permanece o mesmo? Explique sua re
Seu trabalho de conclusão de conclusão de curso envolve a amostragem atmosférica. O coletor de amostra tem uma massa de 25,0 kg. Estime o diâmetro do balão cheio de hélio necessário para levantar o co
Um pedaço de 500 g de cobre, com densidade 8,96, está suspenso de uma balança de mola e submerso em água (Figura 13-34). Qual a força que a balança indica?