Fuvest - Gases Perfeitos

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Fuvest - Gases Perfeitos

Mensagem por Gabriel Cluchite em Qui Nov 05 2015, 18:27

O gasômetro G, utilizado para o armazenamento de ar, é um recipiente cilíndrico, metálico, com paredes laterais de pequena espessura. G é fechado na sua parte superior, aberta na inferior que permanece imersa em água e pode se mover na direção vertical. G contém ar, inicialmente, à temperatura de 300K e o nível da água no seu interior se encontra a 2,0 m abaixo do nível externo da água, como mostra a figura.

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Aquecendo-se o gás, o sistema se estabiliza numa nova altura de equilíbrio, com a tampa superior a uma altura H, em relação ao nível externo da água, e com a temperatura do gás a 360K.
Supondo que o ar se comporte como um gás ideal, a nova altura H será, aproximadamente, igual a:


a)8,8 m
b)9,0 m
c)10,8 m
d) 11,2 m
e) 13,2 m

Spoiler:
d)

Na verdade, a minha dúvida em relação a essa questão é: Por que essa transformação é isobárica?
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Re: Fuvest - Gases Perfeitos

Mensagem por Gabriel Cluchite em Qui Nov 05 2015, 19:17

OBS: Desculpe por postar mais de uma vez (eu nem tinha reparado). Quando fui postar, apareceu que o fórum estava em manutenção e fiquei voltando a página para não perder o texto. Pensei que a questão não havia sido postado no site =/ Foi mal!
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Re: Fuvest - Gases Perfeitos

Mensagem por Matheus Tsilva em Seg Set 18 2017, 22:34

De acordo com o enunciado , paredes laterais de pequenas espessuras , dessa maneira podemos desconsiderar o empuxo que a agua realizará nelas na parte submersa.
Agora , considerando a seção transversal do tubo como sendo S , precisamos para o tubo que ele fique em equilíbrio com as forças que agem nele.
Dessa maneira , temos uma força da pressão atmosférica na parte de cima dada por Fatm=Patm/S
Temos o peso do gasômetro como sendo mg e a pressão do ar dentro do recipiente como sendo Par.

Na situação inicial :
Patm/S + mg = Par inicial/S

Na situação final :
Patm/S + mg= Par final/S

Dessa forma , como m e nem Patm mudam , Par final= Par inicial.
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