Question

A massa de um balão de ar quente e de sua carga ( não incluindo o ar interno ) é de 200 kg. O ar do lado de fora está a 10, 0 ∘C e em 101 kPa. O volume do balão é de 400 m3. A que temperatura o ar no balão deve ser aquecido antes que o balão decole? A densidade do ar a 10, 0 ∘C é 1, 25 kg/m3. Dê a resposta em kelvin.

Answer 1

Dados fornecidos:

m = 200 kg
V = 400 m³
T = 10 ºC
P = 101 kPa
dar = 1,25 kg/m³

Quando estamos com o sistema em equilíbrio nós temos a seguinte situação:

Peso = Empuxo
m.g = ρ.g.V

Portanto, a massa do ar interno pode ser calculada se o considerarmos um gás ideal, portanto:

pi.Vb = n.r.T
pi.Vb = mi/Ma.r.T
mi = (pi.Vb.Ma)/(r.T)

Voltando a equação de P = E, temos:

mb + (pi.Vb.Ma)/(r.T) = ρ.Vb
200 + (101 x 400 x 0,29)/8,31.T) = 1,25 x 400
200 + (11.716/8,31.T) = 500

11.716/8,31.T = 300
8,31.T = 11.716/300
8,31 T = 39,05
T = 4,7 K

c/5 = K- 273/5
10 = K- 273
k = 283 K

A temperatura precisa estar em 283 + 4,7 = 287, 7 K

Answer 2

A temperatura no ar que o balão deve ser aquecido antes que o balão decole é de: 287, 7 K.

O que é a mecânica de fluidos?

O fluido é relatado como qualquer substância capaz de escoar quando ocorrer uma diferença de pressão, e na grande maioria das vezes acabam sendo gases e líquidos, dessa forma a Mecânica de Fluidos se baseia na ciência que desenvolve e estuda todos os fenômenos que envolvem os fluidos.

Então analisando todos os dados do enunciado, veremos que o sistema em equilíbrio nos garante a seguinte equação:

• Peso = Empuxo

m . g = ρ . g . V

Com isso, a massa do ar interno será calculada em um gás ideal, logo:

• pi . Vb = n . r . T

pi.Vb = mi / Ma . r . T

mi = (pi . Vb . Ma) / (r . T)

Desenvolvendo sabendo que P = E, então:

mb + (pi . Vb . Ma) / (r . T) = ρ . Vb

200 + (101 x 400 x 0,29) / 8,31.T) = 1,25 x 400

200 + (11 . 716 / 8,31 . T) = 500

Finalizando achando seu valor e transformando para Kelvin:

• 11.716 / 8,31 . T = 300

8,31 . T = 11 . 716 / 300

8,31 T = 39,05

T = 4,7 K

c / 5 = K- 273 / 5

10 = K- 273

k = 283 K

A temperatura então será a soma de ambas, sendo:

283 + 4,7 = 287, 7 K

Para saber mais sobre Fluidos:

brainly.com.br/tarefa/21903838

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :))

#SPJ5