Enunciado

Existe um pequeno vazamento em um tanque de armazenamento de gás. A pressão do interior do tanque diminui mais rapidamente quando o gás é o hidrogênio ou o hélio do que quando o gás é o oxigênio. Por quê?

Passo 1

Falai galerinha, tudo certo:

Como diria a Viúva Negra, “Ainda somos amigos, certo?”

Boraaa fazer essa comigo

Neste problema, discutiremos conceitos sobre Termodinâmica, mais especificamente sobre gases, aprendidos no capítulo.

Nessa questão, teremos o foco na velocidade dos gases.

Analisaremos a questão, usando a equação para a velocidade quadrática média dos gases.

Tendo em mente a massa molar no hélio, aproximadamente 4   g / m o l , e do oxigênio, aproximadamente 16   g / m o l , analisaremos a equação para os dois gases em uma temperatura

T :

v h e l i o = 3 R T 4

v o x i g e n i o = 3 R T 16

Passo 2

Podemos perceber que o hélio terá velocidade maior.

Isso implicará uma maior velocidade de vazão, assim esvaziando o tanque mais rápido.

O mesmo ocorrerá para o hidrogênio, podendo esvaziar mais rápido já que possui massa molar igual a 2   g / m o l .

Portanto, concluímos que o tanque com oxigênio esvaziará mais lentamente devido a baixa velocidade quadrática média, diminuindo sua vazão.

“Nós somos Groot”

Resposta

Respostas nos passos.

Exercícios de Livros Relacionados

Ar escoa supersonicamente sobre uma superfície em arco de círculo, como na Figura P9.148. Calcule (a) o número de Mach M a 2 e (b) a pressão p 2 assim que o escoamento deixa a superfície circular.
Ar escoa supersonicamente sobre uma superfície que muda de direção duas vezes, como na Figura P9.146. Calcule (a) M a 2 e (b) p 3 .
O escoamento de ar a M a 1 = 3,2 passa por uma deflexão de choque oblíquo de 25°. Que giro de expansão isentrópica é necessário para trazer o escoamento de volta para (a) M a 1 e (b)p 1 ?
Um bocal convergente-divergente com razão de área de saída 4:1 e p 0 = 500 kPa, como na Figura P9.147, opera em uma condição subexpandida (caso I da Figura 9.12b). A pressão do recipiente é p a = 10 k
A seguinte fórmula foi sugerida como alternativa à Equação (9.86) para relacionar o número de Mach a montante ao ângulo da onda de choque oblíqua b e ao ângulo de deflexão u:Você pode demonstrar se es