Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êm...
2
transversal igual a 3 cm . Na condição de equilíbrio, com
a pressão atmosférica constante, para cada 1 °C de aumento da temperatura do sistema, o êmbolo subirá aproximadamente
(A) 0,7 cm
(B) 1,4 cm
(C) 2,1 cm
(D) 3,0 cm
(E) 6,0 cm
Note e adote: 0 °C = 273 K
Considere o ar da garrafa como um gás ideal.
1 Resposta
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.
Mais perguntas de Física
Top Semanal
Top Perguntas
![Toda Materia](https://escolaeducacao.org/assets/images/element/01.webp)
Você tem alguma dúvida?
Faça sua pergunta e receba a resposta de outros estudantes.