termodinamica

O conjunto cilindro-pistão representado pela figura 0.1 tem 0,1 kg de ar confinado. O diâmetro do pistão é igual a 0,1 m, sua massa corresponde a 20 kg e a pressão atmosférica, P0, é igual a 101,3 kPa.Deseja-se saber a pressão do ar? Resp. Par = 126, 3 kP

imagem: é so um cilindro com 1 pistão , é facil de visualizar

gravidade:9,8m/s²

Para o sistema ficar em equilíbrio o somatório das forças no eixo y deve ser 0. Existem 3 forças: Peso do êmbolo para baixo (Fe), força causada pela pressão atmosférica sob o êmbolo (Fatm) e força causada pela pressão de ar interna sob o êmbolo (Far). 
Para calcular a força causada pelas pressões, basta utilizar F = P.A.
Fazendo o equilíbrio:

[latex]F_{atm} + F_e = F_{ar} \rightarrow P_{atm}.A + m_eg=P_{ar}.A  [/latex]

[latex]  P_{ar} = \frac{P_{atm}.A + m_eg}{A} = P_{atm} + \frac{m_eg}{\pi r^2} [/latex]

[latex] =101300 + \frac{20.10}{\pi (0,05)^2}=126,76 \: kPa [/latex]

Uma sugestão: Pelas regras do fórum, o título da questão deve apenas refletir o seu conteúdo, então nesta questão o título poderia ser apenas "termodinâmica", ou algo nessa linha.
Qualquer dúvida pode perguntar.

Leonardo Mariano escreveu:Para o sistema ficar em equilíbrio o somatório das forças no eixo y deve ser 0. Existem 3 forças: Peso do êmbolo para baixo (Fe), força causada pela pressão atmosférica sob o êmbolo (Fatm) e força causada pela pressão de ar interna sob o êmbolo (Far). 
Para calcular a força causada pelas pressões, basta utilizar F = P.A.
Fazendo o equilíbrio:

[latex]F_{atm} + F_e = F_{ar} \rightarrow P_{atm}.A + m_eg=P_{ar}.A  [/latex]

[latex]  P_{ar} = \frac{P_{atm}.A + m_eg}{A} = P_{atm} + \frac{m_eg}{\pi r^2} [/latex]

[latex] =101300 + \frac{20.10}{\pi (0,05)^2}=126,76 \: kPa [/latex]

Uma sugestão: Pelas regras do fórum, o título da questão deve apenas refletir o seu conteúdo, então nesta questão o título poderia ser apenas "termodinâmica", ou algo nessa linha.
Qualquer dúvida pode perguntar.

obrigado pela resposta, mas acredito que vc esqueceu a massa do Ar, que é 0,1 kilos, e tambem, a gravidade na questão é 9.8m/s² , so esqueci de comentar

Acho que vc não leu, com atenção, a resposta do colega Leonardo Mariano:

"Existem 3 forças: Peso do êmbolo para baixo (Fe), força causada pela pressão atmosférica sobre o êmbolo (Fatm) e força causada pela pressão de ar interna sob o êmbolo (Far)."

Isto significa que a "força peso do ar" não atua no êmbolo: esta força tem sentido para baixo e atua somente sobre a base do cilindro! Assim, a massa do êmbolo não é usada nesta questão.

Sua última postagem tem erros de unidades de medida

Está errado 0,1 kilos ---> o correto é 0,1 quilogramas ou 0,1 kilogramas ou 0,1 kg

Está errado  9.8m/s² ---> o correto é 0,1 m/s² ---> com vírgula e espaço entre 9,8 e m/s²

O colega usou g = 10 m/s² porque vc não informou o valor correto.

E vc não atendeu o colega, alterando o nome da sua mensagem, o qual viola Regra VII do fórum.