Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 17.Exercício - Ex. 15
Usando um termômetro de gas, um pesquisador verificou que a pressão do ponto triplo da agua era igual a , e a pressão do ponto de ebulição normal da agua era igual a . a) Suponho que a pressão varie linearmente com a temperatura, use esses dados para calcular a temperatura Celsius na qual a pressão do gás seria igual a zero (isto é, ache a temperatura Celsius do zero absoluto). b) O gás nesse termômetro obedece à Equação (17.4) de modo exato? Caso essa equação fosse obedecida rigorosamente, e a pressão a fosse igual a , qual seria a pressão medida a ?
Passo 1
Como a pressão varia linearmente com a temperatura, podemos escrever a seguinte equação:
O fator é a inclinação da reta que descreve o crescimento da pressão em função da temperatura, colocamos porque estamos fazendo essa medida num intervalo especifico para o gás.
Passo 2
Reescrevendo a equação de maneira aberta:
Isolando para encontrarmos como o gás se comporta:
Substituindo os valores:
Passo 3
a) agora que temos vamos usar o ponto triplo da água e a pressão correspondente para acharmos o zero absoluto para esse gás na escala Celsius:
Para isso, deve ser igual a zero, e devemos isolar :
Substituindo os valores:
Passo 4
b) Usando a equação dada no enunciado:
Isolando e substituindo os valores dados:
Esse valor é diferente do valor dado , então a equação não é obedecida rigorosamente.