Que pressão manométrica mínima (em atm) deve ser produzida pelos pulmões para sugar limonada com massa específica de
usando um canudo com 10 cm de altura?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo! Temos que descobrir a pressão manométrica mínima que os pulmões precisam gerar para sugar uma limonada usando um canudo. Sabemos que a densidade da limonada é
e a altura do canudo é de 10 cm. Vamos usar conceitos de hidrostática, que estuda o equilíbrio dos fluidos em repouso, para resolver isso. Precisaremos calcular a pressão necessária para sustentar a coluna de limonada no canudo.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a densidade da limonada para unidades do SI (quilogramas por metro cúbico) porque facilita os cálculos:
Passo 3
Agora, a altura do canudo também precisa estar em metros:
Passo 4
A pressão manométrica pode ser calculada usando a fórmula da pressão hidrostática:
Onde:
-
é a pressão manométrica, -
é a densidade do líquido, -
é a aceleração da gravidade ( ), -
é a altura da coluna de líquido.
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 6
Agora, precisamos converter a pressão de Pascal (Pa) para atmosferas (atm), já que a resposta pede em atm. Sabemos que:
Então:
Resposta
A pressão manométrica mínima que os pulmões devem produzir é aproximadamente 0,010 atm.