Um termômetro de gás com volume constante registra uma pressão absoluta que corresponde a 325 mm de mercúrio quando em contato com a água no ponto triplo. Qual seria a pressão lida no termômetro se estivesse em contato com água no ponto de ebulição normal?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre termômetros de gás! O problema fala sobre um termômetro que mantém o volume constante e mede pressão em diferentes temperaturas da água. Vamos precisar usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura de um gás.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que quando o volume do gás é constante, a pressão que o gás exerce é diretamente proporcional à sua temperatura. Isso significa que se a temperatura aumenta, a pressão também aumenta, e vice-versa. A relação é dada pela equação:
Passo 3
Aqui,
é a pressão inicial registrada no ponto triplo da água, que é 325 mm de mercúrio.
é a temperatura no ponto triplo da água, que é 273,16 K. Queremos encontrar
, a pressão quando a água está no ponto de ebulição normal, com temperatura
de 373,15 K.
Passo 4
Vamos reorganizar a equação para resolver para
:
Passo 5
Agora, substituímos os valores conhecidos na equação:
Calculando isso:
Resposta
A pressão lida no termômetro quando em contato com a água no ponto de ebulição normal é aproximadamente 444 mm de mercúrio.