56. Durante a realização de um teste em , antes de ser aceito pela Marinha dos Estados Unidos, o submarino Squalus afundou onde a profundidade das águas era . A temperatura na superfície era de , e no fundo era . A densidade da água do mar é . Um sino de mergulho foi usado para o resgate dos tripulantes presos no interior Squalus. O sino de mergulho possuía a forma de um cilindro com de altura, aberto em sua extremidade inferior e fechado no topo. Quando o sino de mergulho chegou ao fundo do mar, até que altura a água do mar subiu no interior do sino de mergulho? (Sugestão: você pode desprezar a relativamente pequena variação de pressão da água entre o fundo do mar e a superfície da água no interior do sino de mergulho.) Qual foi a pressão manométrica do ar comprimido fornecido ao sino de mergulho para expelir completamente a água do seu interior?

Para esse problema vamos tentar chegar em algum lugar através da equação do gás ideal da seguinte maneira:

Onde o subscrito faz referência ao momento que o cilindro não tinha sido submerso ainda e o subscrito faz referência ao momento em que o cilindro chegou ao ponto final de submersão.

Mas de onde vai sair a altura da coluna der nisso? Calma jovem gafanhoto.

Temos que e são os volumes das colunas de ar dentro do cilindro, que também tem forma de cilindro, assim:

Onde e são as alturas das colunas de ar, então é o que queremos.

Nossa fórmula fica então:

O é a própria altura do cilindro.

A pressão é a pressão na atmosfera que corresponde, logo:

E é a pressão na profundidade de , que pode ser escrita da seguinte maneira:

A pressão que foi injetada no cilindro para expulsar a água é igual ao termo da expressão acima já que a pressão do cilindro ganha desse valor na profundidade de .