Question

Para pesquisar os raios cósmicos presentes na extratosfera terrestre e seus impactos ambientais, cientistas utilizaram um balão que teve seu invólucro impermeável parcialmente cheio com 360 m3 de um gás, medido ao nível do mar a 27°C. Sabe-se que o balão subiu até uma altitude onde a pressão do ar era de 1% da pressão ao nível do mar e a temperatura ambiente era de -50°C.
Considerando gás como sendo ideal, determine:

-a variação da temperatura absoluta do gás;
-o volume do gás contido np balão, na sua altitude máxima.

Answer 1

A variação da temperatura absoluta do gás foi de - 25,67%

O volume do gás contido np balão, na sua altitude máxima é de 26760 m³

Para calcular a variação percentual da temperatura absoluta do gás, precisamos converter as temperaturas da escala Celsius para a escala Kelvin.

To = 27°C

To = 27 + 273 = 300°K

 

Tf = - 50°C

Tf = - 50 + 273 = 223°K

Calculando a variação -

ΔT = 223 - 300/300

ΔT = - 77/300

ΔT = - 25,67%

Pela equação geral dos gases perfeitos sabemos que em uma determinada quantidade de gás ideal onde a pressão, o volume e a temperatura são modificados, mantendo constante o número de mols teremos a seguinte relação -

P1V1/T1 = P2V2/T2

P1. 360/300 = 0,01P1. V2/223

1,2 = 0,01V2/223

V2 = 26760 m³

 

Answer 2

A variação absoluta de temperatura do gás é de -77K e o volume de gás contido no globo é de 26 760 metros cúbicos na altitude máxima.

Qual é a variação de temperatura absoluta do gás?

Se o gás estava inicialmente a uma temperatura de 27 °C e sua temperatura desceu para -50 °C, podemos calcular a variação absoluta da temperatura desta maneira:

$\Delta T=T_2-T_1=-50\°C-27\°C=-77\°C=-77K$

Isso devido a que um grau Celsius equivale a um Kelvin.

Como se achar o volume do gás na altitude máxima?

Se o ar puder ser considerado como um gás ideal, podemos utilizar a lei dos gases ideais para calcular o volume de gás contido no balão na altura máxima. Sendo P a pressão na superfície, a pressão na altura máxima será 0,01P. Então se tem:

$P_1.V_1=n.R.T_1\\\\P_2.V_2=n.R.T_2$

Na primeira expressão (que descreve as condições em superfície), podemos limpar a quantidade de matéria 'n' e substituir na segunda:

$n=\frac{P_1V_1}{RT_1}\\\\P_2V_2=\frac{P_1V_1}{RT_1}.R.T_2\\\\P_2V_2=\frac{P_1V_1}{T_1}.T_2$

E o volume de gás contido no balão é:

$V_2=\frac{P_1V_1}{P_2.T_1}.T_2=\frac{P.360m^3}{0,01P.(27+273)K}.(-50+273)K\\\\V_2=26760m^3$

Saiba mais sobre a lei dos gases ideais em https://brainly.com.br/tarefa/23315953

#SPJ3