Uma garrafa de 1,5 litro, inicialmente aberta…

(Unicamp) Uma garrafa de 1,5 litro, inicialmente aberta, indeformável e seca, foi fechada com uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura, de 27 °C. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57 °C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna.

a) Que tipo de transformação de estado ocorreu com o gás dentro da garrafa?

b) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica?

c) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique.

Resolução

a) Houve uma transformação isovolumétrica, isso porque a temperatura no interior da garrafa variou e o volume se manteve constante até a expulsão da tampa.

b)  Em transformações isovolumétricas podemos utilizar a segunda lei de Charles e Gay-Lussac para prever a pressão final resultante da variação de temperatura.

Mas antes, precisamos converter as temperaturas da escala Celsius para temperatura absoluta, em Kelvin. Para isso, basta somar 273 ao valor atribuído na escala Celsius, como mostrado a seguir.

Então, substituindo os valores temos:

c) Após a saída da tampa, a pressão do ar no interior da garrafa se igualou a pressão ambiente, ou seja, 1,0 atm.

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