Na figura abaixo, vê-se um tubo cuja parede é de material isolante elétrico.
A tampa do tubo é metálica e está fixa. Um disco, também metálico, de raio igual ao da tampa, desliza sem atrito com a parede, ficando sempre paralelo à tampa, e mantendo fechado um gás perfeito na parte inferior do tubo.
Entre a tampa e o disco existe vácuo. Inicialmente, o volume ocupado pelo gás é de , na pressão .
A pressão subirá isotermicamente para um valor , quando o disco metálico descer até do fundo do tubo. Neste instante, aplica-se uma tensão de entre a tampa e o disco móvel.
Calcule a energia elétrica armazenada entre as duas peças metálicas.
Dados:
- altura do tubo: $16 \ cm$
- permissividade do vácuo: ${\varepsilon}_{0} = 8{,}85\times 10^{-12} \ \frac{C^2}{N\cdot m^2}$
- altura do tubo: $16 \ cm$
- permissividade do vácuo: ${\varepsilon}_{0} = 8{,}85\times 10^{-12} \ \frac{C^2}{N\cdot m^2}$