Hidráulica Exercícios 1.doc
Explique resumidamente:
Como varia a ponto de ebulição com a altitude ?
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:
- Como a pressão atmosférica cai quando subimos (fórmula barométrica).
- Como a temperatura de ebulição depende da pressão (equação de Clausius–Clapeyron).
Passo 2
Primeiro, pressão versus altitude. A pressão num dado nível
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.
•
•
•
•
•
Resumindo: subir =
Passo 3
Agora, Clausius–Clapeyron diz como a temperatura de ebulição
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
.
•
•
•
Como
Passo 4
Pra ter uma ideia prática, dá pra linearizar em variações pequenas:
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.