Question

Uma garrafa tem um cilindro afixado em sua boca, no qual um êmbolo pode se movimentar sem atrito, mantendo constante a massa de ar dentro da garrafa, como ilustra a figura. Inicial - mente, o sistema está em equilíbrio à temperatura de 27°C. O volume de ar na garrafa é igual a 600cm3 e o êmbolo tem uma área transversal igual a 3 cm2. Na condição de equilíbrio, com a pressão atmos férica constante, para cada 1°C de aumento de temperatura do sistema, o êmbolo subirá aproxi - mada mente

a) 0,7 cm
b) 14 cm
c) 2,1 cm
d) 30 cm
e) 60 cm

Note e adote:
0°C = 273 K
Considere o ar da garrafa como um gás ideal.

Answer 1

A expansão é isobárica, e por isso ocorre a pressão atmosférica (P_atm), conforme a figura abaixo.

$P_{A} = P_a_t_m$                          $P_{B} = P_{atm} = P_{A}$
$V_{A} = 600cm^3$                          $V_{B} = V_{A} +$ ΔV
$T_{A} =$ 27°C                                 $T_{B}$ = 28°C
$T_{A} = (27 + 273) (K)$                    $T_{B} = (28 + 273) (K)$
$T_{A} = 300K$                                 $T_{B} = 301K$

Fazendo uso da lei geral de gases, encontramos:
$\frac{ P_{B} V_{B} }{T_B} = \frac{ P_{A} V_{A} }{T_A}$

$V_{B} = V_{A} \frac{T_B}{T_A}$

$V_{A} =$ΔV = $\frac{600.301}{300}$

600 + ΔV = 602

ΔV = (602 - 600) (cm³) = 2cm³
ΔV = Ah
2 = 3h
h = 2/3 cm = 0,66cm

h ≈ 0,7cm

Answer 2

O êmbolo subirá aproximadamente de: 0,7 cm - letra a).

O que é a Equação Geral dos Gases?

A equação de Clayperon também conhecido como Equação Geral dos Gases acaba projetando a relação entre as variáveis de estado de pressão, volume e temperatura absoluta dos gases perfeitos (p, V e T respectivamente).

Conforme as informações do enunciado, verificamos que o êmbolo se expande de forma lenta, sendo assim uma transformação será isobárica (além de que a massa de ar existente na garrafa será constante), teremos que a equação será:

• Pi . Vi / Ti = Pf . Vf / Tf

Simplificando sabendo que 1ºC será projetado como 1K, teremos que o desenvolvimento é:

• Vi / Ti = Vf / Ti + 1

Vf = (Ti + 1) . Vi / Ti = Vi + Vi / Ti

Vf - Vi = Vi / Ti

ΔV = 2cm³

Então sabendo a variação, teremos que:

Δv = Sembolo . Δh

2 = 3 . Δh

Δh ≅ 0,67 ≅ 0,7cm.

Para saber mais sobre Gases:

brainly.com.br/tarefa/30561758

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :))

#SPJ3