Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.2 - Ex. 16
Uma bolha de ar com de volume está no fundo de um lago com de profundidade, onde a temperatura é . A bolha sobe até a superfície, que está à temperatura de . Considere a temperatura da bolha com sendo a mesma que a da água em volta. Qual é o volume da bolha no momento em que chega à superfície?
Passo 1
Falaa galerinha maravilhosa, tudo belejóia?
Saca só, nesse exercício aqui o enunciado nos diz que uma bolha de ar com de volume está no fundo de um lago com de profundidade, onde a temperatura é . A bolha sobe até a superfície , que está á temperatura de . Então considerando que a temperatura da bolha como sendo igual a da água em volta, o enunciado quer que a gente determine o volume da bolha no momento em que ela chega a superfície.
Ok, estamos comparando dois estados, um inicial e um final, então vamos usar a lei dos gases ideais:
E como queremos achar o volume final:
Passo 2
Já temos quase todas as informações! Só falta calcular a pressão inicial se baseando na profundidade da bolha:
E perceber que a pressão final (quando a bolha chega à superfície) vai ser simplesmente a pressão atmosférica:
E converter as temperaturas para Kelvin:
Beleza, já podemos substituir.
Passo 3
Voltando na nossa fórmula original:
Logo:
Prontinho!
Resposta
O volume da bolha será .