Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 18.Exercícios - Ex. 6
Você tem vários balões idênticos. Empiricamente, você descobre que um balão estourará se o seu volume exceder . A pressão do gás dentro do balão é igual à pressão do ar (a) Se o ar dentro do balão está à temperatura constante de e se comporta como um gás ideal, qual a massa de ar que você pode soprar para dentro de um desses balões antes que ele estoure? (b) Repita o item (a) considerando que o gás é o hélio, em vez de ar.
Passo 1
Falai galerinha, tudo certo:
Como diria a Viúva Negra, “Ainda somos amigos, certo?”
Boraaa fazer essa comigo
Para resolver este problema, vamos colocar em prática nosso conhecimento sobre pressão, temperatura e volume de um gás (seção 18.1, capítulo 18).
Para este problema, devemos descobrir qual a massa de ar que um balão de volume 0,900 L comporta, se sua pressão for igual a 1 atm.
Deveremos, também, repetir o mesmo procedimento para um balão de mesmo volume e pressão, contendo gás hélio.
Passo 2
- Para esta questão, vamos utilizar a equação geral dos gases, dada por , e a equação para massa dos gases, dada por
- b. Para esta questão, vamos utilizar a equação geral dos gases, dada por , e a equação para massa dos gases, dada por
De acordo com os dados obtidos no exemplo 18.3, a massa do ar é e de acordo com dados fornecidos no respectivo exercício, a temperatura é dada por
Vamos relacionar a equação geral dos gases,, com a equação da massa dos gases, , obtendo a seguinte relação:
Portanto, a massa total de ar que pode ser soprada para dentro deste balão é equivalente a
Passo 3
De acordo com os dados obtidos no exercício 18.2, a massa do hélio é e de acordo com dados fornecidos no respectivo exercício, a temperatura é dada por .
Vamos relacionar a equação geral dos gases, , com a equação da massa dos gases, , obtendo a seguinte relação:
Portanto, a massa total de gás hélio que pode ser soprada para dentro deste balão é equivalente a , ou seja, apesar do volume de ar soprado para os balões seja o mesmo a massa total dos gases contida dentro dos balões é diferente, porque suas massas são diferentes.
“Nós somos Groot”
