Garrafa de água em um carro quente. Nos dias de calor a temperatura em um carro fechado estacionado no sol pode ser suficiente para provocar queimaduras. Suponha que uma garrafa de água removida de uma geladeira à temperatura de 5,00° C seja aberta, fechada novamente e deixada em um carro fechado com uma temperatura interna de 75,0° C . Desprezando a dilatação térmica da agua e da garrafa, determine a pressão ao ar contido no interior da garrafa. (A pressão pode ser suficiente para arrancar uma tampa rosqueada.)

A pressão final será de 1,25atm .

Enunciado

Belezera galerinha bonita, vamos ver o que sabemos sobre o estado inicial.

Como a garrafa é aberta após ser retirada da geladeira, a pressão dela, logo que é colocada no carro, é simplesmente a pressão atmosférica:

A temperatura inicial é dada como:

E o volume não muda, já que o ar está preso na garrafa que não dilata, então vamos dizer que ele é igual ao volume final:

Como o ar na garrafa vai entrar em equilíbrio térmico com o ar no carro, a temperatura final vai ser:

E a pressão é o que queremos descobrir.

Pra isso, vamos aplicar a lei dos gases ideais, dada como:

Podemos cortar os dois volumes, já que são iguais, logo:

Queremos descobrir a pressão final, então vamos isolá-la, de forma que:

Logo:

A pressão final será de .