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Um botijão de gás é preenchido com 13 kg de gás, que equivale a 31,5 litros de GLP sob pressão de 10 kg/cm2 , em determinado horário do dia que a temperatura é 35 ºC. Ao final do dia, com a queda de 8 graus na temperatura ambiente, a pressão dentro do botijão adquire um novo valor. a) Que tipo de transformação gasosa ocorreu dentro do botijão? Justifique, desprezando os efeitos da dilatação do material. b) Estime a nova pressão, em kg/cm2, dentro do botijão utilizando seus conhecimentos de física.​

a) isobárica ; b) 10kg/cm²
a) isotérmica ; b) 9,74kg/cm²
a) isocórica; b) 9,74 kg/cm²
a) isobárica; 9,74 kg/cm²​

Sagot :

Vamos analisar a situação descrita:

a) Tipo de transformação gasosa

Inicialmente, o botijão está sob uma pressão de 10 kg/cm² a uma temperatura de 35 ºC. Ao final do dia, a temperatura cai para 27 ºC.

Para determinar o tipo de transformação gasosa que ocorreu, devemos considerar os seguintes aspectos:

- Isobárica: Transformação que ocorre a pressão constante. Neste caso, a pressão no botijão permanece constante em 10 kg/cm².

- Isotérmica: Transformação que ocorre a temperatura constante. Neste caso, a temperatura inicial e final do botijão não são iguais (35 ºC e 27 ºC, respectivamente), então a transformação não é isotérmica.

- Isocórica: Transformação que ocorre a volume constante. Não temos informações sobre alterações no volume do botijão, então não podemos afirmar que seja isocórica.

Portanto, a transformação que melhor se aplica à situação descrita é a isobárica, pois a pressão dentro do botijão permanece a mesma antes e depois da queda de temperatura.

b) Estimativa da nova pressão

Para estimar a nova pressão dentro do botijão após a queda de temperatura, podemos utilizar a Lei dos Gases Ideais:

\[ P_1 \cdot V_1 / T_1 = P_2 \cdot V_2 / T_2 \]

onde:

- \( P_1 = 10 \) kg/cm² (pressão inicial)

- \( T_1 = 35 + 273 = 308 \) K (temperatura inicial em Kelvin)

- \( T_2 = 27 + 273 = 300 \) K (temperatura final em Kelvin)

Assumindo que o volume do botijão permanece constante (isobárica):

\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]

\[ P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \]

Substituindo os valores conhecidos:

\[ P_2 = 10 \cdot \frac{300}{308} \]

\[ P_2 \approx 10 \cdot 0,974 \]

\[ P_2 \approx 9,74 \] kg/cm²

Portanto, a nova pressão dentro do botijão, após a queda de temperatura, é de aproximadamente 9,74 kg/cm².

Portanto, a alternativa correta é:

a) isobárica; b) 9,74 kg/cm²

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