(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 5)Para medir a te

(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questão 5)

Para medir a temperatura T₀ do ar quente expelido, em baixa velocidade, por uma tubulação, um jovem utilizou uma garrafa cilíndrica vazia, com área da base S = 50 cm² e altura H = 20 cm. Adaptando um suporte isolante na garrafa, ela foi suspensa sobre a tubulação por alguns minutos, para que o ar expelido ocupasse todo o seu volume e se estabelecesse o equilíbrio térmico a T₀ (Situação 1). A garrafa foi, então, rapidamente colocada sobre um recipiente com água mantida à temperatura ambiente T_A = 27° C. Ele observou que a água do recipiente subiu até uma altura h = 4 cm, dentro da garrafa, após o ar nela contido entrar em equilíbrio térmico com a água (Situação 2). Estime

a) o volume V_A, em cm³ , do ar dentro da garrafa, após a entrada da água, na Situação 2.

b) a variação de pressão ΔP, em N/m² , do ar dentro da garrafa, entre as Situações 1 e 2.

c) a temperatura inicial T₀, em °C, do ar da tubulação, desprezando a variação de pressão do ar dentro da garrafa.

NOTE E ADOTE PV = nRT

T (K) = T (°C) + 273