Um sino de mergulho é um cilindro de 3 m de altura fechado na extremidade superior e aberto na extremidade inferior. A temperatura do ar dentro do sino é de . Ele é mergulhado no oceano até que sua extremidade inferior fique a 100 m de profundidade. A essa profundidade, a temperatura da água é de
a) A que altura a água subirá dentro do sino após ter transcorrido tempo suficiente para que o ar interno atinja o equilíbrio térmico ?
b) Uma mangueira de ar comprimido será utilizada para expelir toda a água do sino. Qual é o mínimo valor de pressão do ar a ser usado para isso ?
Passo 1
Falaaaaa rapazia da tudo blz?
Na letra (a) , como o pistão está flutuando em equilibrio temos que,
Onde a área da seção transversal vai ser :
E o peso do pistão vai ser,
Com isso, a pressão vai ser,
Agora realizando a equação ideal dos gases,
Assim com o valor de [a] dado vai ficar,
Passo 2
Já na letra (b), quando a temperatura aumenta de para o volume muda de para e com a pressão constante , utilizando a relação antes e depois do gás ideal temos que,
Resposta
a)
b) ,