Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 18.Exercícios - Ex. 14
Um mergulhador observa urna bolha de ar ascendendo do fundo de um lago (onde a pressão absoluta é igual a 3,50 atm.) até a superfície (onde a pressão é 1,00 atm.). A temperatura no fundo do lago é e a temperatura na superfície é . (a) Qual é a razão entre o volume da bolha quando ela atinge a superfície e o volume da bolha no fundo do lago? (b) Seria seguro para o mergulhador reter a respiração enquanto ascende do fundo do lago até a superfície? Justifique sua resposta.
Passo 1
Faaaaala meu povo, bora pra mais uma questão do nosso livro!
Para essa questão, primeiramente temos que ter em mente a equação dos gases ideais, sendo:
Onde:
é a pressão do gás;
é o volume;
é o número de mols;
é a constante universal dos gases dada por: ;
é a temperatura do gás em Kelvin.
Com esses dados a gente pode segui na nossa resolução.
Passo 2
Letra a)
Para um gás ideal (uma aproximação do comportamento do gás real), o produto da pressão e do volume é proporcional ao produto dos mols e da temperatura. Em problemas: a maioria deles fornece todas as variáveis, exceto uma que podemos obter por substituição. Outro tipo: nos dá estados de um gás ou dois gases que requer resolver as duas equações dos dois gases juntos para obter o valor necessário da variável.
No nosso caso, temos:
Sabendo que:
Resolvendo em função do volume, temos:
Dessa forma, a relação pode ser obtido como:
Simplificando a equação, temos:
Substituindo agora os valores, encontramos:
Belezinha? Bora pro próximo item!
Passo 3
Letra b)
Não, será muito perigoso, pois o ar em seus pulmões se expandirá por um fator de , o que pode fazer seus pulmões explodirem.
Tudo certinho? Te vejo na próximaaaaa!
Resposta
Letra a)
Letra b)