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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA – CEFET-SP ÁREA INDUSTRIAL Disciplina: Mecânica dos Fluidos Aplicada Exercícios Resolvidos – 1a lista

Folha:

Data:

1 de 27
Professor:

22/03/2008 Caruso

Em todos os problemas, são supostos conhecidos: água=1000kgm–3 e g= 9,80665ms–2 1. Mostrar que a massa específica  de um fluido no SI e seu peso específico  no sistema MK*S sãonumericamente iguais. Solução:  kg  Seja x o número que representa , isto é:   x  3  m   kg  m  kg  m   1  Como  =  . g, vem que:   x   3   g   2   x  g   2    3  m  s   s  m  m  kg  m  Da 1a Lei de Newton, temos que FN   mkg a  2   FN   m  a  2  , s   s  onde: F  força, [N] m  massa, [kg] a  aceleração, [ms–2] ficamos, portanto com: 1  N   x  g  N   3   x  g   3  (1) m  m  m mas, 1kgf   g  2   1N  (2) s  Substituindo a expressão (2) na (1), vem que: n  kgf    x   3   x MKS  x MK*S m  2. Sabendo-se que 800g de um líquido enchem um cubo de 0,08m de aresta, qual a massa específica desse fluido, em [gcm–3]? Solução: Pelo enunciado do problema: M 800 . g L3 M V L 0.08 . m
4 3

V V = 5.12 10  = 1.5625

m

V = 512 cm3

g cm3

3. Para a obtenção do nitrobenzeno (C6H5NO2), utiliza-se 44,3cm3 de benzeno (C6H6) e 50cm3 de ácido nítrico (HNO3), verificando-se que todo o benzeno foi transformado em 51,67cm3 de nitrobenzeno, cuja massa específica é de 1,11gcm–3. Calcular a massa resultante de nitrobenzeno e a massa específica do benzeno. Solução:

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Folha:

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Professor:

Caruso

Pelo enunciado do problema: g  Nb 1.19 . V Nb cm3 M V

51.67 . cm3

como:



M Nb

V Nb .  Nb

M Nb = 61.4873 g Os pesos moleculares do benzeno e do nitrobenzeno são: C6H6: C6H5NO2: 12 . 6 12 . 6 1 . 6 = 78 1.5 14 .1 16 . 2 = 123

Temos que pela lei da conservação das massas: g g 78 .  123 . mol mol M Bz  61.4873 . g 78 . M Bz g . 61.4873 . g mol g 123 . mol

M Bz = 38.992 g

M Bz

39 . g

Tendo sido todo o benzeno utilizado, V Bz  Bz 44.4 . cm3 M Bz V Bz  Bz = 0.8784 g cm3

4. Sabendo-se que nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP) o volume de 1mol de gás ideal ocupa 22,4L,calcular a massa específica do metano (CH4) nestas condições. Solução:

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Folha:

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Professor:

Caruso

Dados do problema: 1 mol de gás ideal ou perfeito ocupa volume de 22,4L.

O peso molecular do metanovale: CH 4 12 . 1 1 . 4 = 16 16 . gmou mol

Sua massa molecular é de: M metano M metano = 0.016 kg

Nas CNTP, o volume ocupado pelo gás é de: V metano  metano 22.4 . L M metano V metano V metano = 0.0224  metano = 0.714 m mol kg m
3 3

5. Sendo  = 1030kgm–3 a massa específica da cerveja, determinar a sua densidade. Solução: Do enunciado do problema: kg  cerveja 1030 . m3 A massa específica da água é de: kg  agua 1000 .m3  cerveja  cerveja  agua  cerveja = 1.03

6. Enche-se um frasco com 3,06g de ácido sulfúrico (H2SO4). Repete-se o experimento, substituindo-se o ácido por 1,66g de H2O. Determinar a densidade relativa do ácido sulfúrico. Solução:

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Folha:

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Professor:

Caruso

A densidade relativa é a relação entre as massas específicas de um fluido e outro tomado como referência. 1 como: M2  V2 M1 V1 mas, M1 V1 V2 3.06 . g M2 1.66 . g  M1 M2  = 1.843 conforme o enunciado do problema, os volumes são iguais:  2 em que o índice 1 indica o fluido de referência.  M V

7. A densidade do gelo é 0,918. Qual o aumento de volume da água ao...
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