Um volume de água líquida de
está sujeito a uma compressão isotérmica desde a pressão atmosférica até uma pressão de
absoluta. Qual é a variação no volume da água?
Passo 1
O enunciado dá um volume de água líquida de
L comprimido isotermicamente da pressão atmosférica até
MPa. O conteúdo necessário é a compressibilidade isoterma ou módulo de compressibilidade (bulk modulus) da água, que relaciona variação de volume a variação de pressão em regimes pequenos.
Passo 2
Definimos a compressibilidade isoterma
e o módulo de compressibilidade
por
Para variações pequenas de pressão, podemos tomar
constante e escrever
Passo 3
Convertendo para o SI temos
logo
Usamos o valor típico do módulo de compressibilidade da água à temperatura ambiente:
Passo 4
Substituindo na expressão de
:
Em mililitros, isso equivale a
mL, ou seja, uma redução de cerca de
mL.
Resposta
A variação no volume é de aproximadamente
, ou seja, uma diminuição de cerca de
mL.