Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 17.1 - Ex. 56
Um mergulhador fica 40 m abaixo da superfície de um lago, onde a temperatura é 5,0°C. Ele libera uma bolha de ar que tem um volume de 15 A bolha sobe para a superfície, onde a temperatura é 25°C. Suponha que o ar na bolha esteja sempre em temperatura equilíbrio com a água circundante e suponha que exista nenhuma troca de moléculas entre a bolha e a água ambiente. Qual é o volume da bolha imediatamente antes de quebrar a superfície? Dica: Lembre-se de que a pressão também muda.
Passo 1
Primeiro vamos anotar os dados que a questão nos oferece, para facilitar a visualização, desse modo,
Passo 2
Agora, vamos relacionar as duas situações pela lei do gás ideal. Com isso,
Implica que,
Passo 3
Lembra que a pressão muda, assim temos que relacionar a pressão com a altura, ou seja,
Onde, é a densidade da água, g é a gravidade e h é a altura. Substituindo esta equação na de , temos:
Substituindo os valores:
Resposta
78