Question

Uma garrafa de 2,5litro, inicialmente aberta, indeformável e seca, foi fechada com uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atm e a temperatura, de 27 °C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 67 °C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. a) Qual o tipo de transformação de estado ocorreu com o gás dentro da garrafa? b) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica?

Answer 1

Vamos lembrar da relação entre volume, pressão e temperatura que é:

$\dfrac{P \cdot V}{T} = \dfrac{P_{0} \cdot V_{0}}{T_{0}}$

a)

Como a temperatura no interior da garrafa sofreu um aumento, consequentemente a pressão nele também aumentou. Desta maneira houve um aumento de pressão, já que a pressão máxima suportada foi rompida.

b) Vamos lembrar que 27°C é a mesma coisa que 27 + 273 = 300K e que 67°C é a mesma coisa que 67 + 273 = 340K.

Como o volume da garrafa permaneceu constante, vamos cortar o V dos dois lados da equação e teremos o seguinte:

$\dfrac{P \cdot \xcancel{V}}{T} = \dfrac{P_{0} \cdot \xcancel{V_{0}}}{T_{0}}$

$\frac{1}{300} = \frac{P_{0}}{340}$

$P_{0} = \frac{340}{300}$

$P_{0} ≃ \fcolorbox{black}{green}{1,13 \; atm}$

Portanto a pressão interior era de aproximadamente 1,13 atm.

Bons estudos!