(ITA-1963) Um balão de borracha é cheio com hidrogênio
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(ITA-1963) Um balão de borracha é cheio com hidrogênio
por Jigsaw Qui 04 Jul 2024, 18:06
1.2 - Um balão de borracha é cheio com hidrogênio, ao nível do mar, a uma pressão p' = 100,0 cm Hg e volume V0 = 1,00 m3.
Supõe-se que a pressão atmosférica decresça com a altitude segundo a lei: p = p0 - kz, com k = 5,00 x 105 cm Hg/cm e p0 = 76,0 cm Hg. A elasticidade do balão é tal que a diferença de pressões interna e externa mantém-se constante e só lhe permite uma variação de 10% do volume inicial, explodindo a seguir. Nas condições normais de pressão e temperatura a densidade do ar é d = 1,29 x 10-3 g/cm3 e do hidrogênio é dH = 9,0 x 10-5 g/cm3. O material de que é feito o balão tem massa M = 7,00 x 102 g. Supor temperatura de 0°C e g = 9,80 x 102 cm/s2 em qualquer altitude. Nestas condições:
A - o balão não sobe.
B - sobe indefinidamente.
C - sobe até uma altura z0 e pára (calcular).
D - explode a uma certa altura z0 (calcular).
E - nada se pode dizer.
Supõe-se que a pressão atmosférica decresça com a altitude segundo a lei: p = p0 - kz, com k = 5,00 x 105 cm Hg/cm e p0 = 76,0 cm Hg. A elasticidade do balão é tal que a diferença de pressões interna e externa mantém-se constante e só lhe permite uma variação de 10% do volume inicial, explodindo a seguir. Nas condições normais de pressão e temperatura a densidade do ar é d = 1,29 x 10-3 g/cm3 e do hidrogênio é dH = 9,0 x 10-5 g/cm3. O material de que é feito o balão tem massa M = 7,00 x 102 g. Supor temperatura de 0°C e g = 9,80 x 102 cm/s2 em qualquer altitude. Nestas condições:
A - o balão não sobe.
B - sobe indefinidamente.
C - sobe até uma altura z0 e pára (calcular).
D - explode a uma certa altura z0 (calcular).
E - nada se pode dizer.
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