Hidráulica Exercícios 1.doc
Explique resumidamente:
Como varia a ponto de ebulição com a altitude ?

Passo 1

Beleza, o enunciado pergunta “Como varia o ponto de ebulição com a altitude?” – isso é Termodinâmica/Física. Para responder, a gente vai precisar de duas coisinhas:
  1. Como a pressão atmosférica cai quando subimos (fórmula barométrica).
  2. Como a temperatura de ebulição depende da pressão (equação de Clausius–Clapeyron).

Passo 2

Primeiro, pressão versus altitude. A pressão num dado nível P(h) = P0 ,exp!l(-tfracM,g,hR,Tr) vale, mais ou menos,
onde
é a pressão ao nível do mar (≈101 325 Pa),
é a massa molar do ar,
é a gravidade,
é a constante universal dos gases,
é a temperatura média da troposfera (em K).
Resumindo: subir = maior → expoente mais negativo → menor.

Passo 3

Agora, Clausius–Clapeyron diz como a temperatura de ebulição lnP2P1 ;=; -LRvl(tfrac1Tb2 - tfrac1Tb1r) muda quando varia a pressão de vapor . Na forma integrada simplificada:
onde
é o calor latente de vaporização,
é a constante dos gases do vapor d’água,
é o ponto de ebulição ao nível do mar (101 325 Pa, 373 K).
Como , a equação obriga .

Passo 4

Pra ter uma ideia prática, dá pra linearizar em variações pequenas:
De
e usar que a queda de pressão média é de cerca de 12 Pa por metro de subida. Com isso chega-se num valor aproximado de a cada 300 m de altitude.

Resposta

Quanto mais alto você subir, menor fica a pressão atmosférica e, por isso, menor será a temperatura de ebulição da água. Na prática, o ponto de ebulição cai cerca de 1 °C a cada 300 m de elevação.

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