A pressão em um recipiente com gás é medida por um manômetro de mercúrio. O mercúrio está
mais alto no ramo externo do que no ramo conectado à célula de gás.
b. Qual é a leitura de um manômetro acoplado ao recipiente com gás?
b. Qual é a leitura de um manômetro acoplado ao recipiente com gás?
Passo 1
Então, vamos lá! A gente tem um recipiente com gás que está sendo medido usando um manômetro de mercúrio. Nesse manômetro, o mercúrio está 36,2 cm mais alto no ramo externo do que no ramo conectado ao gás. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a leitura desse manômetro quando ele está acoplado ao recipiente com gás. Para resolver isso, vamos precisar entender como funciona um manômetro de coluna de líquido e como a diferença de altura está relacionada à pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é um manômetro. Um manômetro de mercúrio é um instrumento que mede a pressão de um gás comparando com a pressão atmosférica. Ele tem um tubo em forma de U preenchido com mercúrio. Um dos ramos fica aberto à atmosfera e o outro está conectado ao gás que queremos medir.
Passo 3
A diferença de altura entre os dois ramos do manômetro está diretamente relacionada à diferença de pressão entre o gás no recipiente e a pressão atmosférica. Se o nível de mercúrio está mais alto no ramo externo, isso significa que a pressão atmosférica é maior que a pressão do gás no recipiente.
Passo 4
Vamos usar a fórmula básica que relaciona a diferença de altura (h) com a pressão:
Onde:
-
é a diferença de pressão, -
é a densidade do mercúrio, -
é a aceleração da gravidade, -
é a diferença de altura.
Passo 5
Sabemos que a densidade do mercúrio (
) é aproximadamente
e que
é
. A diferença de altura (
) é de 36,2 cm, que precisamos converter para metros:
.
Passo 6
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 7
Fazendo as contas:
Passo 8
Sabendo que
, podemos converter a diferença de pressão para atmosferas:
Passo 9
Como a pressão no ramo externo (atmosférica) é maior que a do gás, a pressão do gás dentro do recipiente é:
Assumindo que
:
Resposta
A leitura do manômetro acoplado ao recipiente com gás é de aproximadamente 0,525 atm.
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a. Qual é a pressão do gás?
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