Qual a pressão absoluta e relativa a 10 m de profundidade em água do mar (
), sendo a leitura do barômetro de mercúrio (
) igual a 758 mm ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa calcular a pressão absoluta e a pressão relativa a 10 metros de profundidade em água do mar. Vamos usar conceitos de estática dos fluidos e entender como a pressão da água e a pressão atmosférica entram nessa conta. Para isso, vamos precisar das densidades da água do mar e do mercúrio, além da leitura do barômetro.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é pressão absoluta e pressão relativa. A pressão absoluta é a pressão total exercida sobre um ponto, considerando tanto a pressão atmosférica quanto a pressão da coluna de água. Já a pressão relativa é apenas a pressão adicional causada pela água, sem considerar a pressão atmosférica.
Passo 3
Vamos começar calculando a pressão atmosférica usando a leitura do barômetro. O barômetro mede a pressão atmosférica equilibrando a coluna de mercúrio. A fórmula para pressão é:
Onde:
-
é a pressão, -
é a densidade do líquido (mercúrio, no caso), -
é a aceleração da gravidade (aproximadamente ), -
é a altura da coluna de líquido.
Passo 4
Vamos calcular a pressão atmosférica (
):
Isso confirma que a pressão atmosférica é aproximadamente
(ou 1 atm).
Passo 5
Agora, vamos calcular a pressão causada pela coluna de água do mar a 10 metros de profundidade (
). Usamos a mesma fórmula:
Passo 6
Agora que temos a pressão atmosférica e a pressão da água, podemos encontrar a pressão absoluta (
) somando as duas:
A pressão relativa é apenas a pressão da água, que já calculamos:
Resposta
A pressão absoluta a 10 metros de profundidade em água do mar é aproximadamente 201.856 Pa, e a pressão relativa é cerca de 100.531 Pa.