- Ao se formar no fundo de um tanque contendo um determinado líquido, uma bolha de ar, sobe a superfície. Considerando que o líquido está em repouso e que a temperatura permanece constante, a medida que a bolha sobe, seu volume
A) diminui porque a pressão diminui
B) permanece constante.
C) aumenta porque a pressão diminui
D) aumenta porque a pressão aumenta.
A) diminui porque a pressão diminui
B) permanece constante.
C) aumenta porque a pressão diminui
D) aumenta porque a pressão aumenta.
Passo 1
O enunciado descreve uma bolha de ar que se forma no fundo de um tanque e sobe até a superfície, com temperatura constante e o líquido em repouso. Vamos usar a variação de pressão hidrostática no líquido e a lei de Boyle–Mariotte para gases.
Passo 2
A pressão em um ponto a profundidade
abaixo da superfície é dada por
onde
é a densidade do líquido e
a aceleração da gravidade. À medida que a bolha sobe,
diminui, logo
diminui.
Passo 3
Para um gás à temperatura constante, vale a lei de Boyle–Mariotte:
Se a pressão
diminui, o volume
deve aumentar para manter o produto constante.
Passo 4
Portanto, à medida que a bolha sobe e a pressão diminui, seu volume aumenta.
Resposta
C) aumenta porque a pressão diminui