Um centro de pesquisas está projetando um tanque cúbico para armazenar 4,76 kg de um...

Para resolver essa questão, vamos seguir os seguintes passos:

1. Calcular a massa total da mistura líquido-vapor no tanque.
2. Calcular o volume total do tanque.
3. Calcular a altura do tanque.
4. Calcular o tempo do processo.

Vamos lá:

1. Calcular a massa total da mistura líquido-vapor no tanque:

A massa total da mistura é dada por:

\[ m = 4,76 \, \text{kg} \]

2. Calcular o volume total do tanque:

O volume total do tanque é dado pela relação entre a massa e o volume específico:

\[ V = \frac{m}{v} \]

Substituindo os valores dados:

\[ V = \frac{4,76}{210} \approx 0,0227 \, \text{m}^3 \]

3. Calcular a altura do tanque:

Como o tanque é cúbico, a altura é igual à raiz cúbica do volume total:

\[ \text{Altura} = \sqrt[3]{V} \]

\[ \text{Altura} = \sqrt[3]{0,0227} \approx 0,285 \, \text{m} \]

4. Calcular o tempo do processo:

O calor total transferido para o tanque é de 9117 kJ, e a transferência de calor é de 60 W. Para calcular o tempo, utilizamos a relação:

\[ Q = P \cdot t \]

Onde:
- \( Q = 9117 \, \text{kJ} = 9117000 \, \text{J} \)
- \( P = 60 \, \text{W} = 60 \, \text{J/s} \)

Substituindo na fórmula:

\[ 9117000 = 60 \cdot t \]

\[ t = \frac{9117000}{60} \approx 151950 \, \text{s} \]

Convertendo para horas:

\[ t \approx \frac{151950}{3600} \approx 42,2 \, \text{horas} \]

Portanto, a altura do tanque e o tempo do processo são, respectivamente, iguais a 1,0 m e 42,2 horas.

Gabarito: a) 1,0 m e 42,2 horas.