Questão 1285864

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2012
• Provas: CESGRANRIO - 2012 - Petrobras - Técnico de Estabilidade Júnior-2012
• Disciplina: Física
• Assuntos: 1ª Lei da Termodinâmica

Uma bolha de gás, de volume V_i = 10 mm³ , encontra-se dentro de uma seringa lacrada e completamente cheia de água. A pressão inicial da seringa é 1,0 × 10⁵ Pa. O êmbolo da seringa e a sua seção reta têm uma área A = 1,0 cm² .

Aumentando-se a força realizada sobre o êmbolo em 10 N, qual será, em mm³ , o volume final de equilíbrio da bolha V_f ?

Dado: a temperatura do gás e da água é constante e igual a 300 K.

• A. 1,0 × 10⁵
• B. 3,0 × 10²
• C. 1,0 × 10²
• D. 1,0 × 10¹
• E. 5,0 × 10⁰

Gabarito: E

Comentários

• O incremento de força dF implica num incremento de pressão dP, dado pela seguinte relação:

  dF = dPA ->  10N = dP x 1 cm² = dP x 10^(-4) m²

  De onde tira-se que dP = 10^(5) Pa. 

  Pelo princípio de Pascal, o aumento de pressão é destribuído igualmente por todo o fluido, inclusive na bolha de gás. Como a temperatura é considerada constante, então da lei dos gases:

  P1V1 = P2V2 => V2 = P1V1/P2

  Mas P2 = P1 + DP = 10^(5) + 10^(5) = 2 x 10^(5)

  Logo,

  V2 = 10^(5) * 10 mm³ /( 2*10^(5)) = 5mm³