Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Problemas - Ex. 57
Durante certas estações, ventos fortes chamados de chinooks sopram do oeste e atingem o lesta das Montanhas Rochosas, descendo as montanhas até Denver e áreas adjacentes. Embora as montanhas sejam rias, o vento em Denver é muito quente; depois de alguns minutos da chegada dos ventos chinooks, a temperatura pode aumentar em até (a palavra chinook deriva de uma homônima de tribo de índios americanos e significa ‘comedor de neve’). Ventos semelhantes ocorrem nos Alpes (chamados de foehns) e no sul da Califórnia (chamados de Santa Anas). a) Explique por que a temperatura do vento chinook aumenta à medida que ele desce a montanha. Por que é importante que a velocidade do vento seja grande? b) Suponha que um vento forte esteja se dirigindo para Denver (altitude igual a ) proveniente de Grays Peak (a a oeste de Denver, a um altitude a ) onde a pressão do ar é de e a temperatura é igual a . Em Denver, antes da chegada do vento, a pressão do ar é de , e a temperatura é . qual deve ser a elevação da temperatura em Denver quando o chinook chegar?
Passo 1
a) A densidade do ar aumenta conforme ele diminui sua altitude, sob uma compressão adiabática causada pela alta velocidade do vento, a temperatura aumenta. Caso o vento não estivesse em alta velocidade, não ocorreria a compressão adiabática, o calor do vento seria perdido durante a redução da altitude e a temperatura não aumentaria.
Passo 2
b) Em um processo adiabático, podemos usar a equação:
Como não temos o valor do volume, podemos usar a equação de gases ideais:
E substituir o volume:
Ficando:
Isolando a temperatura final e substituindo os valores:
Usamos , que é o valor para o ar.
Essa será a temperatura do vento quando ele chega em Denver
Passo 3
Agora fazemos a diferença entre a temperatura do vento e a temperatura em Denver:
Que será o aumento de temperatura em Denver.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)