15- Sabendo-se que a temperatura do ar diminui com a altura, o que acontece com o volume da uma nuvem quando esta atinge grandes alturas?

Passo 1

Resumo do enunciado: temos uma nuvem subindo na atmosfera, onde a temperatura do ar diminui com a altura. Queremos entender o que acontece com o volume dessa nuvem. O conteúdo aqui é a lei dos gases ideais e a variação de pressão e temperatura com altitude.

Passo 2

Na atmosfera, a pressão do ar cai de forma exponencial à medida que subimos, e a temperatura também diminui, em torno de 6,5 °C por quilômetro. Apesar de a temperatura baixar, a pressão diminui bem mais rápido.

Passo 3

Pela lei dos gases ideais, temos:
P,V = nR,T
Isolando o volume:
V = nR,TP
Logo, o volume é proporcional a T/P. Como a pressão P cai muito mais do que a temperatura T, o quociente T/P aumenta, fazendo com que V cresça.

Resposta

O volume da nuvem aumenta (ela se expande) ao atingir grandes alturas.

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