Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êm...

Como a pressão permanecerá constante, trata-se de uma transformação isobárica. Também não há a variação da massa do gás.

Então, a partir da Lei Geral dos Gases, relacionamos as variáveis: pressão, volume e temperatura

, onde:                 (equação I)

Pi = pressão inicial

Vi = volume inicial

Ti = temperatura inicial

Pf = pressão final

Vf = volume final

Tf = temperatura final

Como a pressão permanece constante, podemos desconsiderá-la da equação

O volume inicial de gás (Vi) = 600 cm³

A temperatura inicial (Ti) = 300 K (Lembre-se: °C + 273 K)

Como o enunciado pede a cada um 1 °C de aumento da temperatura, teremos a temperatura final (Tf) = 301 K

Observe que a quantidade de volume de gás que aumenta será o quanto o êmbolo se deslocará. Ou seja, a variação do volume do gás é igual ao volume de êmbolo deslocado

Vg = Ve                          (equação II)

Considere:

Vg = variação do volume do gás

Ve = volume do êmbolo

Então primeiro encontramos a variação do volume de gás (equação I) e igualamos com o volume do êmbolo (equação II)

Encontrando o volume de gás final

Vf = 602 cm²

Assim, a variação do volume é de 2cm²

Agora aplicando a equação II

Obs: Lembre que π.r² = área do êmbolo, que é dado no enunciado, igual a 3 cm²

Vg = Ve

Vg = π.r².h            

2 = 3 .h

h = 0,67

O êmbolo subirá aproximadamente 0,7 cm.