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Exercício para fixação 
Aula 3 
 
Densidade e gravidade específica 
2–1C Para uma certa substância, qual é a diferença entre massa e massa 
molecular? Como as duas propriedades se relacionam? 
Massa por unidade de volume é definida como densidade 
O inverso da densidade é o volume específico v, definido como volume por unidade de 
massa. 
E se relacionam através variação da temperatura e da pressão. 
2–2C Qual é a diferença entre propriedades intensivas e extensivas? 
As propriedades intensivas são aquelas independentes da massa de um sistema, 
como temperatura, pressão e densidade. As propriedades extensivas são aquelas 
cujos valores dependem do tamanho ou extensão do sistema. 
2–3C O que é gravidade específica? Como está relacionada à densidade? 
Gravidade específica ou densidade relativa é definida como a razão entre a densidade 
de uma substância e a densidade de alguma substância padrão a uma temperatura 
específica, e estão relacionadas a densidade de uma substância é dada em relação à 
densidade de outra substância muito conhecida. 
2–4C O peso específico de um sistema é definido como o peso por unidade de 
volume (note que essa definição viola a forma normal como propriedades 
específicas são denominadas). O peso específico é uma propriedade intensiva 
ou extensiva? 
o peso específico é uma propriedade intensiva 
2–5C O que é o postulado de estado? 
 É um sistema compressível simples é completamente definido por duas propriedades 
intensivas independentes. 
2–6C Sob que condições a hipótese do gás ideal é aplicável aos gases reais? 
Os gases reais em densidades baixas. Sob pressões baixas e temperaturas altas, a 
densidade de um gás diminui e ele se comporta como um gás ideal no âmbito do 
interesse prático, muitos gases familiares como ar, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio, 
hélio, argônio, neônio e criptônio e mesmo gases mais pesados como o dióxido de 
carbono podem ser tratados como gases ideais com erro desprezível (geralmente 
menos de 1%). 
2–7C Qual é a diferença entre R e Ru? Como os dois estão relacionados? 
A constante R é diferente para cada gás, (R é a constante do gás). onde Ru é a 
constante universal dos gases, e eles se relacionam pela expressão R= Ru/M. 
 
 
 
2–8 Um fluido que ocupa um volume de 24 L pesa 225 N em um local onde a 
aceleração da gravidade é de 9,80 m/s2. Determine a massa desse fluido e sua 
densidade. 
 
2–9 Um contêiner de 100 L está cheio de ar a uma temperatura de 27°C. Qual é 
a pressão no contêiner? 
 
Pressão de vapor e cavitação 
2–20C O que á cavitação? Qual é a sua causa? 
As bolhas de vapor (chamadas de bolhas de cavitação já́ que formam “cavidades” no 
líquido) entram em colapso à medida que se afastam das regiões de baixa pressão, 
criando ondas de choque altamente destrutivas e com pressões extremamente altas. 
Esse fenômeno é uma causa comum de queda de desempenho e mesmo erosão das 
pás de hélices, e é chamado de cavitação, sendo uma consideração relevante no 
projeto de turbinas hidráulicas e bombas. 
 2–21C A água ferve em temperaturas mais altas sob pressões maiores? 
Explique. 
Sim, a pressão de vapor aumenta com a temperatura. Portanto, uma substância a 
pressões mais altas ferve a temperaturas mais altas. 
2–22C Se aumentamos a pressão de uma substância durante o processo de 
ebulição, a temperatura também aumentará ou permanecerá constante? Por 
quê? 
Se a pressão se uma substância aumenta durante um processo de ebulição, a 
temperatura também aumenta, pois a temperatura de ebulição (ou saturação) de uma 
substância pura depende da pressão e aumenta com ela. Se a pressão for aumentada 
com rapidez suficiente, a ebulição pode parar até que a temperatura tenha tempo para 
atingir sua nova (mais alta) temperatura de ebulição. A panela de pressão usa esse 
princípio. 
2–23C O que é pressão de vapor? Como está relacionada à pressão de 
saturação? 
A pressão de vapor Pv de uma substância pura é definida como a pressão exercida 
por um vapor em equilíbrio de fase com seu líquido a uma dada temperatura. Em 
geral, a pressão de um vapor ou gás, se existe sozinha ou em uma mistura com outros 
gases, é chamada pressão parcial. Durante os processos de mudança de fase entre 
as fases líquida e de vapor de uma substância pura, a pressão de saturação e a 
pressão de vapor são equivalentes, uma vez que o vapor é puro. A pressão parcial 
não é necessariamente igual à pressão do vapor. Por exemplo, em um dia seco (baixa 
umidade relativa), a pressão parcial do vapor de água no ar é menor que a pressão de 
vapor da água. Se, no entanto, a umidade relativa for 100%, a pressão parcial e a 
pressão de vapor serão iguais. 
 
 
2–25 Uma bomba é usada para transportar água para um reservatório mais 
alto. Se a temperatura da água for de 20°C, determine a pressão mais baixa 
possível da bomba sem cavitação. 
A pressão de vapor da água a 20 ºC é 2.339 kPa. Para evitar cavitação, a pressão em 
qualquer lugar do sistema não deve cair abaixo da pressão de vapor (ou saturação) na 
temperatura especificada. Ou seja, a pressão mais baixa que pode existir na bomba é 
2.339 kPa. 
2–26 Num sistema de tubulações, a temperatura da água permanece abaixo de 
30°C. Determine a pressão mínima permissível no sistema para evitar cavitação. 
Para evitar cavitação, a pressão em qualquer lugar do fluxo não deve cair abaixo da 
pressão de vapor (ou saturação) na temperatura especificada. Ou seja, como a 
pressão da água a 30 ºC é 4.246 kPa, a pressão deve ser mantida acima de 4.246 
kPa em todo o fluxo. 
2–27 A análise de um propulsor que opera em água a 20°C mostra que a 
pressão nas extremidades da hélice cai para 2 kPa em velocidades altas. 
Determine se há́ perigo de cavitação para o propulsor. 
Para evitar cavitação, a pressão em qualquer parte do fluxo deve permanecer acima 
da pressão de vapor (ou saturação) na temperatura especificada, que é no caso da 
água a 20ºC é 2.339 kPa. A pressão mínima na bomba é de 2 kPa, que é menor que a 
pressão do vapor. Portanto, existe o risco de cavitação na bomba.