Questão sobre tubo de ensaio cilindrico submerso.

Um tubo de ensaio de formato cilíndrico, 30 cm de altura e completamente cheio de ar é introduzido no mar através da extremidade aberta, mantendo seu eixo de simetria na vertical. Em seguida, o tubo é levado até a profundidade de 40 m, onde a temperatura é de 280 K. Considere a temperatura na superfície do mar como 300 K, a densidade da água do mar como  Kg/, a pressão atmosférica como 1 atm ( Pa) e g=10m/. Calcule a altura da coluna de ar no interior do recipiente nessa profundidade. Considere o gás como ideal.

GABARITO: 5,6cm

DÚVIDA: Pessoal eu consegui compreender todas as contas, mas errei por que considerei que esse "mergulho" pela extremidade aberta queria dizer o volume do ar seria dividido com a água exatamente no meio. Nas resoluções que eu vi foi considerado como se o ar ocupasse todo o cilindro ainda na situação 1 do "P.V/T". Realmente não consegui compreender. Se puderem me dar uma elucidada ficaria agradecido.

A pressão atmosférica empurra a água para cima, dentro do tubo.
A pressão do ar, dentro do tubo, empurra a água para baixo, 

Quando as pressões se igualarem, a altura da água fica estabelecida.

Variando a pressão dentro do tubo, h vai variar