A pressão a
de altitude é de
. (a) Se o ar seco foi aquecido na superfície até a temperatura de 30 C , qual será a sua temperatura ao atingir essa altitude? (b) Se um balão de hélio na superfície tem a mesma temperatura de 30 C , qual será a temperatura do hélio a
de altitude?
Passo 1
O enunciado diz que a pressão a
de altitude vale
(com
ao nível do mar).
(a) Queremos a temperatura de uma massa de ar seco, inicialmente a , quando sobe a
.
(b) Mesma situação, mas para um balão de hélio.
(a) Queremos a temperatura de uma massa de ar seco, inicialmente a
(b) Mesma situação, mas para um balão de hélio.
O processo de subida do gás é essencialmente adiabático e reversível (nenhum calor trocado com o ambiente), logo vale a relação de Poisson para gases ideais:
Passo 2
Converter a temperatura inicial para kelvin:
Passo 3
Para o ar seco adota-se
. O expoente fica
Então
Passo 4
Calcular numericamente:
portanto
Passo 5
Para o hélio usa-se
. O expoente é
logo
e
Resposta
(a)
(b)
(b)