- No site de uma fábrica de pneus aparece a seguinte recomendação: “A pressão dos pneus deve ser verificada quando eles estiverem frios. Os aumentos de pressão durante a circulação do veículo às vezes excedem os 20%. Isso é normal e previsto quando os pneus são projetados”. Justifique essa recomendação e faça uma avaliação do aumento de temperatura que os pneus podem sofrer em decorrência da “circulação do veículo”.
Passo 1
O enunciado recomenda verificar a pressão dos pneus com eles frios porque, durante a circulação, o aquecimento do ar interno eleva a pressão. Vamos usar o modelo de gás ideal em volume aproximadamente constante para explicar esse efeito e avaliar quanto a temperatura do ar pode subir para gerar um aumento de pressão de até 20 %.
Passo 2
Em um pneu parado (volume praticamente constante), a pressão absoluta
e a temperatura absoluta
do ar satisfazem a lei dos gases ideais (em forma simplificada):
onde
e
são a pressão e a temperatura antes de rodar (“tire cold”) e
,
são os valores após aquecimento em circulação.
Passo 3
O enunciado diz que é normal um aumento de pressão de até 20 %, isto é,
Pela relação acima, isso implica
Passo 4
Supondo que o pneu esteja inicialmente a uma temperatura ambiente típica, por exemplo
, obtemos
Em graus Celsius, isso é
Passo 5
O aumento de temperatura do ar dentro do pneu é
Ou seja, o ar pode aquecer em torno de
C acima da temperatura fria inicial, atingindo cerca de
C no interior do pneu.
Resposta
Verificar a pressão com o pneu frio evita a leitura influenciada pelo aquecimento do ar em circulação, que faz a pressão subir seguindo
constante. Um aumento de 20 % na pressão corresponde a um aquecimento de cerca de 60 K (aprox.
C), levando o ar a quase
C durante o uso.