Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 16.Exercícios e Problemas - Ex. 25
Uma esfera rígida dispõe de uma válvula que pode ser aberta ou fechada. Com a válvula aberta e em urna peça onde a pressão do ar é de 1,0 atm, a esfera é colocada em água fervente. Após um longo período de tempo, a válvula é fechada. Qual será a pressão no interior da esfera se ela for colocada (a) em uma mistura de gelo e água e
(b) com uma caixa com isolamento térmico preenchida com gelo seco?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!!
A - O volume da esfera rígida não muda, então este é um processo isocórico. O ar é considerado um gás ideal. Quando a válvula está fechada, o ar dentro está em uma pressão igual a e a temperatura é igual a . O antes e depois relação de um gás ideal na esfera fechada (volume constante) é
Isolando o termo , nós temos
Substituindo os valores, nós temos o seguinte resultado
Passo 2
B - Gelo seco é . Na Figura 16.4, podemos ver que a linha de transição sólido-gás fornece uma temperatura de onde a pressão é igual a . Resfriando a esfera a uma temperatura de nos fornece
Substituindo os valores numéricos, obtemos os seguintes resultados