A câmara de um pneu de bicicleta tem 2,2 cm de diâmetro e
circunferência de 200 cm. Um pequeno vazamento faz com que
a pressão manométrica diminua de 110 psi para 80 psi em um dia
com temperatura de 20ºC. Que massa de ar é perdida? Suponha que
o ar seja nitrogênio puro.
Passo 1
Opa galeeeeera! Hoje vamos estimar a massa de ar perdida em um vazamento.
Podemos calcular a massa de ar pela equação:
Sendo a massa de gás, o número de moles e a massa molar do ar.
Passo 2
Podemos descobrir o numero de moles que vazaram a partir da lei dos gases ideais.
Substituindo o número de moles:
Passo 3
Vamos aproximar o volume do pneu para a secção transversal multiplicada pela circunferência:
Sendo o diâmetro o dobro do raio temos:
E a circunferência:
Logo o volume será de:
Passo 4
Mas enquanto o gás vasava o valor da pressão também diminuía, então precisamos calcular as variações:
Passo 5
E convertendo as outras grandezas para o SI:
E sabendo que a massa molar () do nitrogênio molecular é de .
Passo 6
E substituindo os valores na equação: