Considere dois balões infláveis, de propaganda, fabricados com tecido de poliéster inextensível. Um dos balões tem iluminação interna feita com uma lâmpada incandescente, que dissipa muita energia por efeito Joule, e o outro com uma lâmpada LED, de baixa dissipação se comparada à incandescente.
Supondo que, após inflados com a mesma pressão, os balões sejam vedados e não tenham vazamentos, é correto afirmar que, após ligadas as iluminações dos dois balões,
a) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna menor que a do balão com LED.
b) as temperaturas nos balões se manterão iguais, tendo em vista que as pressões iniciais eram idênticas.
c) o balão com a lâmpada incandescente terá sua temperatura interna menor que a do balão com LED.
d) o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED.
Soluções para a tarefa
Resposta:
D
Explicação: O balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED.
Em consequência do efeito Joule, o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED, conforme a alternativa D.
2ª Lei de Gay-Lussac
Esta lei determina que em uma transformação isobárica (pressão constante), a pressão e a temperatura do gás são diretamente proporcionais, ou seja, quando a pressão aumenta, a temperatura também aumenta, e vice-versa.
Isto acontece porque o aumento na temperatura faz com que as moléculas dos gases fiquem mais agitadas, provocando o aumento na força exercida pelo gás (pressão.
Resolução do exercício
O efeito Joule provocado pela lâmpada incandescente promove o aumento na temperatura do gás interno ao balão. O exercício informa que o tecido na qual o balão é fabricado é inextensível, ou seja, seu volume permanece constante.
Com base na 2ª Lei de Gay-Lussac, o aumento na temperatura irá causar o aumento na pressão.
Já no balão que possui a lâmpada LED, como a dissipação de energia é reduzida, tal aumento na temperatura/pressão será menor.
Portanto, temos que o balão com a lâmpada incandescente terá sua pressão interna maior que a do balão com LED.
Gabarito: alternativa D.
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