O cano de 3,0 m de comprimento é fechada na extremidade superior. Ele é lentamente empurrado para baixo na água até que sua extremidade superior fique no nível da superfície da água. Qual é o comprimento L , do volume de ar aprisionado ?
Passo 1
Falaaaaa rapazia da tudo blz?
Inicialmente, quando o tubo é tocado na superfície da água e o gás dentro e isolado no ar a pressão vai ser e o volume vai ser , onde A é a área da seção transversal do tubo.
Empurrando o cano lentalmente, a temperatura do gás no cano permanece a mesma que a temperatura da água, com isso estamos falando de uma compressão isotérmica.
Passo 2
Seguindo a lei dos gases ideais temos,
Conforme o tubo é empurrado para baixo a pressão crescente da água empurra a água para dentro do tubo comprimindo o ar, assim,
Substituindo a expressão na equação de gas ideal temos,
Com isso,
Sendo o resultado positivo o valor a ser considerado é
Resposta