A pressão é definida como “a força (F) exercida sobre uma superfície de área (A)”, sendo corretamente expressa por: \mathrm{P}=\mathrm{F} / \mathrm{A}. Sendo Newton (N) a unidade de medida de força e \mathrm{m}^{2} a unidade de medida de área, a unidade de medida atribuída à pressão é dada por \mathrm{N} / \mathrm{m}^{2}. Essa unidade é a unidade padrão de pressão no Sistema Internacional de Unidades (S.I.), amplamente utilizada em manômetros, equipamento destinado à leitura de pressão. No entanto, tem manômetros que fazem a leitura em outras unidades de medida. Dessa forma, realize as conversões a seguir.
2,00 \mathrm{~atm} em kPa

Passo 1

O que o problema pede e o que nos foi dado.
  • Pedido: converter \,2,00\\ \mathrm{atm}\, para \mathrm{kPa}.
  • Dado importante: o valor inicial é \,2,00\\ \mathrm{atm}\, (observe que está com duas casas decimais, ou seja três algarismos significativos).
  • Informação que vamos precisar (constante de conversão): o valor de 1\\ \mathrm{atm} em unidades do Sistema Internacional.

Passo 2

Conhecimento necessário e explicação didática (unidades e conversão).
  • Pressão pode ser expressa em diversas unidades; uma relação útil é a que liga atmosfera técnica e pascal: 1\\ \mathrm{atm} = 101325\\ \mathrm{Pa}.Aqui usamos o valor histórico/convencional de 1\\ \mathrm{atm}.
  • Como queremos o resultado em \mathrm{kPa} (quiloPascal), lembramos que: 1\\ \mathrm{kPa} = 1000\\ \mathrm{Pa}.
  • Portanto, para passar de \mathrm{Pa} para \mathrm{kPa} dividimos por 1000: 101325\\ \mathrm{Pa} = \frac{101325}{1000}\\ \mathrm{kPa} = 101,325\\ \mathrm{kPa}.
  • Dica prática (método de montagem): escrevemos a conversão multiplicando pelo fator que vale 1 (ou seja, que cancela a unidade indesejada): 2,00\\ \mathrm{atm}\times\frac{101325\\ \mathrm{Pa}}{1\\ \mathrm{atm}}.Depois convertemos \mathrm{Pa} para \mathrm{kPa} dividindo por 1000.

Passo 3

Cálculo passo a passo (multiplicação e conversão de unidades).
  • Primeiro converto para pascal (Pa) cancelando a unidade \mathrm{atm}: 2,00\\ \mathrm{atm}\times\frac{101325\\ \mathrm{Pa}}{1\\ \mathrm{atm}} = 202650\\ \mathrm{Pa}.Aqui a unidade \mathrm{atm} cancela e sobra \mathrm{Pa}.
  • Agora converto para \mathrm{kPa} dividindo por 1000: 202650\\ \mathrm{Pa} = \frac{202650}{1000}\\ \mathrm{kPa} = 202,65\\ \mathrm{kPa}.

Passo 4

Observação sobre algarismos significativos e arredondamento (como entregar a resposta na prova).
  • O valor calculado exatamente (usando o fator 101325\\ \mathrm{Pa}/\mathrm{atm}) é \,202,65\\ \mathrm{kPa}.
  • Mas atenção aos algarismos significativos: o dado inicial \,2,00\\ \mathrm{atm} tem três algarismos significativos, então o resultado deveríamos reportar com três algarismos significativos. Arredondando \,202,65\\ \mathrm{kPa} para três algarismos significativos obtemos \,203\\ \mathrm{kPa}.
  • Em provas, verifique qual convenção o professor pede (se quer valor exato/calculado ou arredondado segundo os algarismos significativos). Eu recomendaria entregar \,203\\ \mathrm{kPa} se forem exigidos três algarismos significativos, ou \,202,65\\ \mathrm{kPa} se for aceitável mostrar o valor calculado com duas casas decimais.

Resposta

202,65\\ \mathrm{kPa}
203\\ \mathrm{kPa}

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