UECE 2013 - Termodinâmica: Gases

(UECE Medicina 2013.1 2ª fase) – Um recipiente com ar comprimido é fechado por uma tampa de 12 cm² de área e peso desprezível. Para manter esse recipiente fechado é necessária a aplicação de uma força normal à tampa no valor de 240 N. Considere que a pressão atmosférica é de [latex]10^{5}[/latex] Pa. Assim, a pressão do ar no recipiente, em Pa, é 

 a) 240 * [latex]10^{5}[/latex].

b) 1 * [latex]10^{5}[/latex] . 

c) 3 * [latex]10^{5}[/latex] . 

d) 12 * [latex]10^{5}[/latex] .

GABARITO:

Olá, gostaria de entender o motivo de se utilizar 

F = P * A

Além disso, quando ele diz que está sendo aplicado uma força normal, seria em relação ao contato do recipiente com uma superfície? E a força que a pressão atmosférica exerce de fora para dentro, nessa tampa, empurrando-a para baixo não seria contrária a força normal?

A pressão interna do gás é maior que a pressão externa (pressão atmosférica), por isso faz-se o uso de uma força para fechar a tampa do recipiente, assim, a pressão interna do gás se iguala a pressão atmosférica mais a pressão aplicada pela força, assim:

p_int = p_atm + p_F = 10^5 + (240/(12x10^-4)) = 10^5 + 2.10^5 .:. 3.10^5 Pa.

Se utiliza essa fórmula, pois é a definição de pressão média.

qedpetrich escreveu:A pressão interna do gás é maior que a pressão externa (pressão atmosférica), por isso faz-se o uso de uma força para fechar a tampa do recipiente, assim, a pressão interna do gás se iguala a pressão atmosférica mais a pressão aplicada pela força, assim:

p_int = p_atm + p_F = 10^5 + (240/(12x10^-4)) = 10^5 + 2.10^5 .:. 3.10^5 Pa.

Se utiliza essa fórmula, pois é a definição de pressão média.

Muito obrigada!!