Questão 26

ITA 2002

Física

(ITA - 2002 - 2ª fase - Questão 26) Um tubo capilar fechado em uma extremidade contém uma quantidade de ar aprisionada por um pequeno volume de água. A 7,0 ºC e à pressão atmosférica (76,0cm Hg) o comprimento do trecho com ar aprisionado é de 15,0cm. Determine o comprimento do trecho com ar aprisionado a 17,0 ºC. Se necessário, empregue os seguintes valores da pressão de vapor da água: 0,75cm Hg a 7,0 ºC e 1,42cm Hg a 17,0 ºC.

Gabarito:

Resolução:

Faremos uma análise da relação entre as pressões atmosférica, do ar pressionado e do vapor:

$P_{ar} cdot A + P_{vapor} cdot A = P_{atm} cdot A$

Dividindo todos por A, temos:

$P_{ar} + P_{vapor} = P_{atm}$

$P_{ar} = P_{atm} - P_{vapor}$

Agora vamos calcular a pressão do ar a 7°C:

$P_{ar} = 76_{cm Hg} - 0,75_{cmHg}$

$P_{ar} = 75,24_{cm Hg}$

E agora calcularemos sua pressão aos 17°C

$P_{ar} = 76_{cm Hg} -1,42_{cmHg}$

$P_{ar} = 74,58_{cm Hg}$

Agora para descobrir a altura da coluna de ar, podemos seguir a seguinte relação:

$frac {P_{ar_f} cdot V_f}{T_f} = frac {P_{ar_o} cdot V_o}{T_o}$

$frac {74,58 cdot A cdot L}{290K} = frac {75,24 cdot A cdot 15}{280K}$

Cortamos o A dos dois lados

$frac {74,58 cdot L}{290} = frac {75,24 cdot 15}{280}$

${ L} = frac {75,24 cdot 15 cdot 290}{74,58 cdot 280}$

${ L} = 15,67cm$

Questões relacionadas

Questão 1

(ITA - 2002 - 1a Fase) A massa inercial mede a dificuldade em se alterar o estado de movimento de uma partícula. Analogamente, o momento de inércia de massa mede a dificuldade...

Ver questão

Questão 16

(ITA - 2002 - 1a Fase) Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0 de gasolina a 0 ºF, é logo a seguir transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70 ºF. Se...

Ver questão

Questão 5

(ITA - 2002 - 1a Fase) Um pequeno camundongo de massa M corre num plano vertical no interior de um cilindro de massa m e eixo horizontal. Suponha-se que o ratinho alcance a posição...

Ver questão

Questão 7

(ITA - 2002 - 1a Fase) Um corpo de massa M, mostrado na figura, é preso a um fio leve, inextensível, que passa através de um orifício central de uma mesa lisa. Con...

Ver questão