(Acafe 2022) No fundo de um lago, um peixe está a 20 m de profundidade, libera uma bolha de ar com volume de
, cuja temperatura da água nessa profundidade é de
.
Assinale a alternativa que apresenta o volume desta bolha ao chegar no limite da lâmina de água, onde a temperatura na superfície é de
e a pressão é de 1 atm .
a)
b)
c)
d)
a)
b)
c)
d)
Passo 1
O enunciado trata de uma bolha de ar (gás ideal) que, a
m de profundidade, tem volume inicial
,
e temperatura da água
. Ao chegar à superfície, a pressão cai para
,atm e a temperatura sobe para
. O conteúdo é a lei dos gases ideais na forma combinada
onde precisamos calcular
sabendo
,
,
,
e
.
Passo 2
Calcular a pressão absoluta no fundo do lago. A pressão total é a soma da pressão atmosférica mais a pressão hidrostática:
Convertendo
em atm:
logo
Passo 3
Converter as temperaturas para a escala Kelvin, pois a lei dos gases usa Kelvin:
Passo 4
Aplicar a lei dos gases combinada para encontrar
:
Resposta
O volume calculado é aproximadamente
,
. Como nenhuma das alternativas (que vão de
a
,
) coincide com esse valor, não há nenhuma resposta correta dentre as dadas.