Question

Para mergulho a poucas profundidades geralmente é utilizado um snorkel, basicamente um tubo para se respirar. A caixa torácica humana não suporta uma pressão superior a 1,02 atm. Qual o comprimento máximo de um tubo de snorkel para que seja possível a respiração abaixo de superfície da água? Dado: considere a densidade da água do mar 1030 kg/m³.

Answer 1

Dados fornecidos:

P = 1,02 atm
dm = 1.030 kg/m³
Patm = 1,0 atm ou 1,013.10^5 Pa

Para determinarmos a pressão exercida sobre um corpo que está numa profundidade h, abaixo de uma coluna d'água, é necessário somar a pressão atmosférica com a pressão hidrostática, que é representada pela coluna de água acima do mergulhador, portanto:

Pt = Patm + ρ.g.h

Como já sabemos qual a pressão máxima suportada pelo ser humano, podemos dizer que a pressão hidrostática deve ser limitada a 1,02 - 1,0 = 0,02 atm ou 2.026 Pa. Desta forma:

2.026 = ρ.g.h
2.026 = 1.030 x 10 x h
2.026 = 10.300.h
h = 2.026/10.300
h = 0,19 m

O comprimento máximo de um tubo de snorkel para que seja possível a respiração abaixo de superfície da água é de aproximadamente 20 cm.

Answer 2

Pt = Patm + ρ.g.h

2.026 = ρ.g.h

2.026 = 1.030 x 10 x h

2.026 = 10.300.h

h = 2.026/10.300

h = 0,19 m