7ª Série de Problemas

Sugestões para os problemas

  1. O Peso da coluna de água tem de ser inferior ao peso de uma coluna de ar com a mesma área, pois não é só o motor que puxa a água dentro da tubagem, mas fora da tubagem ela é empurrada pela atmosfera!
    A massa de uma coluna com 1 m2 de área faz um certo peso nessa área. A partir da pressão atmosférica calcule essa massa, e em seguida use a densidade média do ar.
  2. Gás ideal -> PV = nRT [P em Pascal, T em Kelvin!, R=8.3145 J/(mol K)]
    PV = nRT, e N=n x NA
  3. a) Calcule a massa em uma coluna de área igual a 1 m2, e multiplique pela área da superfície da Terra (4 x pi x RT2).
    b) O ar com uma massa molecular diferente tem um peso diferente por unidade de área.
    c) PV = nRT, usando para n o número de moles (a calcular com os resultados da alínea a)...) e para V o volume da Terra ( 4 x pi x RT3/3)
    d) Ao passarmos da altura h para a altura h+dh, a pressão varia de dP porque há mais massa acima da altura h do que da altura h+dh. Assim, essa variação dever-se-á à massa contida na camada com de ar com dh de altura (para uma coluna com 1 m2 de área).
    e) Substituindo T na expressão anterior pela função T(h) dada, basta depois primitivar ambos os lados da igualdade (dP em ordem a P, e dh em ordem a h), e depois resolver em ordem a P -> P(h).
  4. A força necessária para abrir a porta não é mais do que o produto da diferença de pressão interior - exterior (atmosférica) pela área da porta, quando esta está fechada. Quando ela está aberta, as pressões interior e exterior são iguais...
    b) ...boa pergunta!
  5. 1) A pressão do gás tem que equilibrar o peso da tampa (por unidade de área) e a pressão atmosférica...
    2) Se a tampa sobe x, o volume do gás varia e a pressão também . Ora para T constante, dP/dV = -nRT/V2...
    3) F = m a = - C x
    4) f = omega/(2 pi) = 2 pi [ k/m ]1/2 = 2 pi [ C/m ] 1/2