Hidrostática

Um estudante de química pretende fazer um experimento no qual utilizará clorofórmio à temperatura de 20 °C. Para essa atividade, ele dispõe de um Erlenmeyer especial de 0,5 m de altura e de 0,40 m² de área de base para reservar o clorofórmio. Segundo as instruções do fabricante, o fundo do recipiente suporta uma força de até 4,9.10^4 N. Determine se o estudante pode preencher o recipiente completamente de clorofórmio sem que o fundo estoure.

Dados: densidade do clorofórmio = 1,5.10³ kg/m³, P (do ar) = 10^5 N/m² e g = 10 m/s²





Resposta:  F = 4,3. 10^4 N. O fundo não irá estourar.

A pressão máxima no fundo do recipiente é dada por:

P = F/A
P = 4,9 x 10^4/ 0,4
P = 12,25 x 10^4 N 
A coluna do recipiente NÃO pode ultrapassar essa pressão, caso contrário o recipiente estoura.

Calculando a pressão que a coluna de clorofórmio exerce no recipiente cheio:
P = μgh + Po
P =  1,5 x 10³ x 10× 0,5 + 10^5
P =  1,5 x0,5× 10^4 + 10^5
P = 0,75 x 10^4 + 10^4 x 10
P = 10,75 x 10^4
10,75 × 10^4 = F /0,4
F = 4,3 x 10^4 N
Perceba que a pressão máxima é 12,25 x 10^4 e a pressão exercida pelo líquido é 10,75 x 10^4.
Como 12,25> 10,75, o recipiente NÃO irá estourar

Po é a pressão atmosferica em contato com a superfície do líquido

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