Desafio de Empuxo

(Questão 01) Uma esfera de um determinado material X é totalmente diluída em ácido clorídrico, o gás recolhido após a reação pesa 0,1996g. O material reage com o ácido clorídrico seguindo a seguinte equação de balanceamento: X + 2HCl → XCl2 + H2. Uma esfera semelhante a essa (com as mesmas dimensões e feita do mesmo material) é amarrada por uma corda de massa desprezível em um cilindro que está parcialmente submerso, com as bases perpendiculares à superfície da água. O cilindro tem uma altura h = 6 cm e sua base tem uma área de 12,0 cm² (a massa específica do cilindro é 0,30 g/cm³). 2 cm do diâmetro da base do cilindro está acima da superfície da água (Dados adicionais: X = 56 u ; H = 1 u; Cl = 35,5 u). Com base nas informações dadas encontre:

a) A densidade da esfera
b) O raio da esfera

Respostas: O Raio da esfera é aproximadamente 0,69 cm e a densidade da esfera é de aproximadamente 7890 kg/m³

Alguém resolve isso pelo amor de Deus. Quebrei a cabeça, mas não consigo. Acho que estou vacilando em algo. Veja o impasse:

O gás a que ele se refere é o hidrogênio. Por uma proporção estequiométrica, formar-se-á 0,0998 mol de X.

m(x) = 0,0998.56 = 5,5888g
v(cilindro) = 72cm³
m(cilindro) = 72.0,3= 21,6g


Esquematizando:




Equações dinâmicas:
T + E(esfera) = P(esfera)
T + P(cilindro) = E(cilindro)

∑P = ∑E

(m₁ + m₂)g = dg(v₁ + v₂)
(m₁ + m₂) = d(v₁ + v₂)

v(esfera) = (m₁ + m₂)/d - v(cilindro)

Transformando os valores no SI e substituindo:

v(esfera) = (m₁ + m₂)/d - 1/2v(cilindro)

Metade do volume porque 2cm(metade do diâmetro) está submerso:

v(esfera) = -0,000008... (Olha o absurdo!)

leosueiro123,

1- a reação com o ácido vai fornecer a massa da esfera, através da porcentagem em massa do hidrogênio formado



2- depois vem o esquema das forças,





3- para calcular o volume imerso do cilindro, leia o material anexo (vá direto â última página)

Isso mesmo, haha, mas com uma tabela periódica em mãos já dá pra saber que trata-se de uma esfera de ferro. Uma rápida consulta à uma tabela, descobre-se a densidade do ferro e calcula-se o volume da esfera. Deveria ter tirado isso essa parte química xD