Enunciado

Uma garrafa de gás hélio seria mais pesada ou mais leve do que uma garrafa idêntica contendo ar à mesma pressão? E com respeito a uma garrafa idêntica em que o ar foi evacuado?

Passo 1

Quando comparamos uma garrafa de gás hélio com uma idêntica cheia de ar, à mesma pressão, a principal diferença de uma para a outra é a densidade dos gases. Vamos ver o porquê disso.

Lembra que a densidade é:

↑ d = ↑ m v

Repare as duas setinhas para cima na densidade e na massa, quer dizer que essas grandezas são diretamente proporcionais, ou seja, se aumentamos uma, a outra também aumenta na mesma proporção. Outro jeito de interpretar isso é: um volume v de um material possui menos massa do que o mesmo volume de um material mais denso que ele. A partir disso, podemos afirmar com segurança de que uma garrafa de hélio seria mais leve do que uma garrafa de ar à mesma pressão, visto que o hélio é mais denso.

Passo 2

Agora, o que é menos denso do que o hélio? Ou melhor, como podemos reduzir n ainda mais para o mesmo valor de v? Ora, se o ar for evacuado, o que sobra é o vácuo, então, efetivamente a massa e a densidade se tornam igual a zero. Portanto, uma garrafa em que o ar foi evacuado pesa menos.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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