Pressão dos Gases: Peso de um balão.

Bom dia

Sabemos que a densidade de um fluído se altera de acordo com a temperatura, assim, quanto mais quente, menos denso e quanto mais frio, mais denso.

a) A densidade do ar que ocupa o balão é a mesma do lado de fora, pois a pressão interna e externa são as mesmas, logo a temperatura do ar também. Então o balão preenchido de ar a pressão de 1 atm não altera a leitura da balança que marcará seu peso.

b) Nesse caso a pressão interna é maior que a externa, ou seja o ar está comprimido, tratando o ar como um gás ideal observa-se que quando o comprimimos a volume constante sua temperatura tende a aumentar, fazendo com que sua densidade diminua e o empuxo ganhe intensidade. Então, a leitura da balança agora será menor.

Penso que seja isso, qualquer questionamento estou a disposição.

Em primeiro lugar, deixe-me agradecer a sua ajuda, Fera Leo Mendonça. Muito Obrigado.

A primeira explicação, acho que percebi bem.

Quanto a segunda explicação o gabarito diz que o peso é maior que P.

O que eu aprendi com você, é que se a pressão interna é diferente da pressão externa e o volume é o mesmo, a temperatura varia.

Isto deve acontecer devido à dilatação volumétrica? Quanto maior for a variação de temperatura maior será a variação em seu volume e com isso a densidade fica mais pequena. Se o volume aumenta então o empuxo deve aumentar. E com isto a leitura na balança diminuir.

Uma das questões que tenho é donde vem esse aumento de temperatura é devido a pressão dentro do balão ser maior do que era inicialmente? 

E a segunda, é que se eu percebi sua explicação significa que o gabarito está errado?

Contudo ao ler uma experiência na internet, devido a pressão ser maior, então a densidade também será maior. Sabe o porquê disto acontecer?

https://www.if.ufrgs.br/novocref/?contact-pergunta=pesando-ar

Acho que é tudo. E já é muita coisa. 

Valeu sua ajuda.
Se disse alguma besteira, me perdoe ainda estou meio iniciante no assunto.

Pelo que entendi, como o que a balança mede é a normal em reação ao peso (do ar dentro do balão), e o empuxo(relacionado ao ar fora do balão) esta na mesma direção que ela temos que:
\\
N+E=P\\
N=P-E\\
N=mg-dVg\\
N=g(m-dV)
Com a pressão maior dentro do balão, a densidade do ar no balão é maior do que fora dele, logo o ar no balão em um certo volume tem mais massa do que o ar fora do balão nesse mesmo volume.
Ou seja, estamos medindo a diferença de massa entre o ar dentro do balão e igual volume de ar na atmosfera.

\\
N=g(m-dV)\\
d=\frac{m}{V}\rightarrow m=dV\\
N=g(dV-dV)\\
N=gV(d1-d2)
Desenvolvendo mais, para um volume constante, só depende da diferença de densidade.

Muito obrigado pela sua contribuição Fera Leo Consoli.  
Os cálculos ajudam muito, pra entender o exercício.
Mais logo, debruçarei-me, novamente, sobre o exercício.

Show !! Valeu Leo Consoli

Gauss

Você não está respeitando a Regra XI do fórum: sabia o gabarito e não postou, junto com o enunciado.

Por favor, siga todas as Regras nas próximas postagens.

Elcioschin escreveu:Gauss

Você não está respeitando a Regra XI do fórum: sabia o gabarito e não postou, junto com o enunciado.

Por favor, siga todas as Regras nas próximas postagens.

Lamento, ter infringido essa regra, não era essa minha intenção.
Com certeza, Grande Mestre Elcioschin, terei isso em consideração em futuras publicações.