3- La presión de un neumático de automóvil depende de la temperatura del aire que contiene. Cuando esa temperatura es de
el medidor de presión indica 210 kPa . Si el volumen del neumático es
determinar el aumento de presión en su interior cuando la temperatura sube
. Calcular la cantidad de aire que se debe purgar para llevar la presión al valor inicial, pero a esa temperatura.
Passo 1
O enunciado diz que um pneu de automóvel, com volume constante
, está a
(ou seja,
) e a pressão indicada no manômetro é
. A temperatura sobe
, ficando em
, e queremos (a) o acréscimo de pressão
e (b) a quantidade de ar (massa) que devemos purgar para restaurar a pressão a
em
. Usaremos o modelo de gás ideal
onde
é o número de mols de ar e
.
Passo 2
Convertemos as temperaturas para Kelvin:
Como
e
são inicialmente fixos, pela lei dos gases ideais
Passo 3
Calculamos
e o acréscimo
:
Passo 4
Para achar a massa de ar a purgar, determinamos o número de mols inicial
e o que restará
se quisermos
em
.
Pela lei do gás ideal:
Pela lei do gás ideal:
Logo,
A diferença de mols a purgar é
Passo 5
Convertendo
em massa de ar, adotando massa molar aproximada
:
Resposta
A pressão interna sobe cerca de
.
Para restaurar em
, é preciso purgar aproximadamente
de ar.
Para restaurar