Um balão de borracha continha 3 litros de gás hélio, à temperatura de 27ºC, com pressão de 1,1 atm.Esse balão escapuliu e subiu. A medida que o balão foi subindo,a pressão atmosférica foi diminuindo e por isso seu volume foi aumentado. Quando o volume atingiu 4 litros, ele estourou.A temperatura do ar naquela altura era 7ºC. Calcule a pressão do gás em seu interior imediatamente antes de estourar.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um balão de hélio que muda de volume e temperatura enquanto sobe. Precisamos descobrir qual era a pressão do gás dentro dele justo antes de estourar. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases que relaciona pressão, volume e temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos listar o que já sabemos:
- Volume inicial (V₁): 3 litros
- Temperatura inicial (T₁): 27°C → em Kelvin: T₁ = 27 + 273 = 300 K
- Pressão inicial (P₁): 1,1 atm
- Volume final (V₂): 4 litros
- Temperatura final (T₂): 7°C → em Kelvin: T₂ = 7 + 273 = 280 K
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Combinada, que é uma fórmula que relaciona essas três grandezas quando há uma mudança de estado no gás. A fórmula é:
Queremos encontrar P₂, que é a pressão final.
Passo 4
Vamos reorganizar a fórmula para isolar P₂:
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Agora, vamos calcular passo a passo:
- Calculando $ \frac{V₁}{V₂} $:
- Calculando $ \frac{T₂}{T₁} $:
- Multiplicando tudo:
Resposta
A pressão do gás no interior do balão imediatamente antes de estourar era de aproximadamente 0,77 atm.