Uma bolha de ar de volume $20{,}0\ mm^3$, aderente à parede de um tanque de água a $70\ cm$ de profundidade, solta-se e começa a subir. Supondo que a tensão superficial da bolha é desprezível e que a pressão atmosférica é de $1\times 10^5\ Pa$, logo que alcança a superfície seu volume é aproximadamente:


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Nicholas Admin 08/01/2022 04:45
Nesta questão, vamos assumir que o ar no interior da bolha se comporta como gás ideal. Com a bolha em equilíbrio a $70\ cm$ de profundidade, a pressão do ar em seu interior é igual à soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna de água acima da bolha:$$P_1 = P_{atm} + \rho g h\\ P_1 = 10^5 + 10^3 \cdot 10\cdot 0{,}7\\ P_1 = 1{,}07\cdot 10^5\ Pa$$ Conforme a bolha sobe gradualmente até chegar à superfície, ela expande até o volume $V_2$ (considerando que a temperatura não muda):$$P_1V_1=P_2V_2\\ V_2=V_1\frac{P_1}{P_2}\\ V_2=20{,}0\cdot\frac{1{,}07\cdot 10^5}{1\cdot 10^5}\\\boxed{V_2=21{,}4\ mm^3}$$E então, $\boxed{\text{Gab. D)}}$
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