Um avião, no momento da decolagem, apresenta pressão total do ar no interior do pneu de Y atm, na temperatura de Z ºC. Durante o vôo, a temperatura, a 10.000 metros de altitude, atingiu –45 ºC, e o pneu ficou totalmente exposto a essa temperatura. Considerando essas informações, calcule a pressão no interior do pneu ignorando a variação de volume do mesmo. Lembrando que: Z= 14 Y=4
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Boa noite, Eduarda!
Vamos lá.
O problema aborda uma transformação isocórica (ocorre quando o volume do sistema é constante, variando-se a temperatura e a pressão de um gás).
1º passo: para esse caso, utiliza-se a Lei de Charles ou Lei de Charles e Gay-Lussac (massa fixa do ar, pois trata-se de um sistema fechado), a partir da equação 1:
P1 / T1 = P2 / T2, onde:
P1 = pressão interna do ar em um dos pneus do avião no momento da decolagem (situação 1), em atm;
T1 = temperatura do ar em um dos pneus do avião no momento da decolagem (situação 1), em Kelvin;
P2 = pressão interna do ar em um dos pneus do avião após a decolagem (situação 2), no caso a 10 mil de altitude, em atm;
T2 = temperatura do ar em um dos pneus do avião após a decolagem (situação 2), no caso a 10 mil de altitude, em Kelvin.
2º passo: Converter as temperaturas dados em graus Celsius (oC)para Kelvin (K), a partir da equação 2:
T (K) = T (oC) + 273
T1 = 14 + 273 = 287 K
T2 = -45 + 273 = 228 K
3º passo: substituir os dados do enunciado na equação 1 para obter a pressão interna do pneu a 10 mil metrios de altura:
P1 / T1 = P2 / T2
4 / 287 = P2 / 228
P2 = 3,2 atm
R: P =3,2 atm
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