Mostre por que a agua não seria um bom fluido para ser usado com um barômetro pelo cálculo da altura à qual pressão atmosférica que a elevaria em um tubo de vidro, compare esse resultado como do mercúrio, dados rho água =1000 kg / m^3 SHG=13,5á

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente vai mostrar por que a água não é uma boa escolha para um barômetro. Para isso, vamos calcular a altura que a pressão atmosférica pode elevar a água em um tubo de vidro e comparar com a altura que o mercúrio alcança. Vamos precisar usar conceitos de pressão e densidade dos líquidos. As informações que temos são:
  • Densidade da água, rhoágua = 1000 , kg/m^3á
  • Densidade do mercúrio, usando SHG = 13,5, ou seja, rhoHg = 13,5 times rhoágua = 13500 , kg/m^3á

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar como funciona um barômetro. A ideia é equilibrar a pressão atmosférica com a pressão exercida pela coluna de líquido no tubo. A pressão atmosférica ( Patm) é igual à pressão da coluna de líquido, que depende da densidade do líquido ( rho), da aceleração da gravidade ( g = 9,81 , m/s^2) e da altura da coluna ( h). A fórmula que relaciona tudo isso é:
Patm = rho cdot g cdot h

Passo 3

Vamos calcular a altura que a água precisaria ter no barômetro para equilibrar a pressão atmosférica. Reorganizando a fórmula para encontrar h:
h = Patmrhoágua cdot g á
Sabemos que a pressão atmosférica padrão é aproximadamente 101325 , Pa. Substituindo os valores:
h = 101325 , Pa1000 , kg/m^3 cdot 9,81 , m/s^2 approx 10,3 , m
Então, a coluna de água precisaria ter cerca de 10,3 metros de altura.

Passo 4

Agora, vamos fazer o mesmo cálculo, mas com o mercúrio. A densidade do mercúrio é 13,5 vezes a da água:
rhoHg = 13500 , kg/m^3
Usando a mesma fórmula:
h = 101325 , Pa13500 , kg/m^3 cdot 9,81 , m/s^2 approx 0,76 , m
A coluna de mercúrio precisaria ter apenas cerca de 76 centímetros de altura.

Passo 5

Comparando os dois resultados, vemos que a água precisaria de uma coluna muito alta (10,3 metros) para equilibrar a pressão atmosférica, o que não é prático para um barômetro. Já o mercúrio, por ser muito mais denso, precisa de uma coluna muito menor (0,76 metros). Por isso, o mercúrio é usado em barômetros em vez da água.

Resposta

A água não é um bom fluido para barômetros porque exigiria uma coluna de aproximadamente 10,3 metros para equilibrar a pressão atmosférica, enquanto o mercúrio necessita de apenas 76 centímetros, tornando-o muito mais prático para esse uso.

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