Um menino deixou escapar um balão contendo 2 L de gás hélio, a
e pressão de 2 atm . Quando atingir uma altura em que sua pressão seja 0,5
e sua temperatura
, qual será o volume ocupado pelo gás após a subida?
Passo 1
Então, o que a gente tem aqui é um problema de Física que envolve pressão, volume e temperatura dos gases. Vamos usar a Lei Combinada dos Gases para resolver. Precisamos lembrar como relacionar essas três coisas para achar o volume final do gás após o balão subir.
Passo 2
Primeiro, vamos anotar os dados que a gente tem:
- Volume inicial (V₁): 2 litros
- Pressão inicial (P₁): 2 atm
- Temperatura inicial (T₁): 200°C
- Pressão final (P₂): 0,5 atm
- Temperatura final (T₂): 100°C
Passo 3
A Lei Combinada dos Gases é a melhor amiga nessa hora. Ela relaciona pressão, volume e temperatura e é dada pela fórmula:
Aqui, a gente quer achar o volume final (V₂).
Passo 4
Antes de usar a fórmula, precisamos deixar as temperaturas em Kelvin, porque a gente não pode misturar Celsius com Kelvin nas equações de gás. A conversão é:
Então,
Passo 5
Agora, vamos substituir tudo na fórmula da Lei Combinada dos Gases:
Passo 6
Nossa missão é isolar o V₂. Vamos multiplicar cruzado para facilitar:
Passo 7
Vamos calcular passo a passo:
Numerador:
Denominador:
Então,
Resposta
O volume ocupado pelo gás após a subida será aproximadamente 6,3 litros.