Busca de Exercícios - UNICAMP - Equação de Clapeyron (Física) Aprenda a usar!

A Lua não tem atmosfera, diferentemente de corpos celestes de maior massa. Na Terra, as condições propícias para a vida ocorrem na troposfera, a camada atmosférica mais quente e densa que se estende da superfície até cerca de 12 km de altitude. a) A pressão atmosférica na superfície terrestre é o resultado do peso exercido pela coluna de ar atmosférico por unidade de área, e ao nível do mar ela vale P, = 100 KPa. Na cidade de Campinas, que está a 700 m acima do nível do mar, a pressão atmosférica vale P, = 94 kPa. Encontre a densidade do ar entre o nível do mar e a altitude de Campinas, considerando-a uniforme entre essas altitudes. b) Numa viagem intercontinental um avião a jato atinge uma altitude de cruzeiro de cerca de 10 km. Os gráficos no espaço de resposta mostram as curvas da pressão (P) e da temperatura (T) médias do ar atmosférico em função da altitude para as camadas inferiores da atmosfera. Usando os valores de pressão e temperatura desses gráficos e considerando que o ar atmosférico se comporta como um gás ideal, encontre o volume de um mol de ar a 10 km de altitude. A constante universal dos gases é R=8,3 J . molK 30 30 E 20 E 20 = x ®o VU o o > 5 = 10 = 10 oO oO 0 0 0 20 40 60 -60 -40 -20 0 20 P (kPa) T(c)

Os balões desempenham papel importante em pesquisas atmosféricas e sempre encantaram os espectadores. Bartolomeu de Gusmão, nascido em Santos em 1685, é considerado o inventor do aeróstato, balão empregado como aeronave. Em temperatura ambiente, T,,, = 300 K, a densidade do ar atmosférico vale p,,, =1,26 kg/m’ . Quando o ar no interior de um balão é aquecido, sua densidade diminui, sendo que a pressão e o volume permanecem constantes. Com isso, o balão é acelerado para cima à medida que seu peso fica menor que o empuxo. a) Um balão tripulado possui volume total V =3,0x10º litros . Encontre o empuxo que atua no balão. b) Qual será a temperatura do ar no interior do balão quando sua densidade for reduzida a Pe = 1,05 kg/m”? Considere que o ar se comporta como um gás ideal e note que o número de moles de ar no interior do balão é proporcional à sua densidade.

A boa ventilação em ambientes fechados é um fator importante para o conforto térmico em regiões de clima quente. Uma chaminé solar pode ser usada para aumentar a ventilação de um edifício. Ela faz uso da energia solar para aquecer o ar de sua parte superior, tornando-o menos denso e fazendo com que ele suba, aspirando assim o ar dos ambientes e substituindo-o por ar vindo do exterior. a) A intensidade da radiação solar absorvida por uma placa usada para aquecer o ar é igual a 400 W/m?. A energia absorvida durante 1,0 min por uma placa de 2m? é usada para aquecer 6,0kg de ar. O calor específico do ar é c = 1000 e Qual é a variação de temperatura do ar nesse período? g b) A densidade do ar a 290 K é p=1,2 kg/m”. Adotando-se um número fixo de moles de ar mantido a pressão constante, calcule a sua densidade para a temperatura de 300 K. Considere o ar como um gás ideal.