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Enunciado del ejercicio nº 5

En un tubo vertical lleno de aire y de 4 cm de diámetro se coloca un émbolo que ajusta perfectamente (sin rozamiento). Si el peso del émbolo es de 2,5 kgf y la presión exterior es de 735 mm Hg ¿cuál es la presión del aire encerrado cuando el sistema aire-émbolo se encuentra en equilibrio?

Desarrollo

Datos:

d = 4 cm = 0,04 m

Pₑ = 25 N

pₐ = 735 mm Hg = 735 mm Hg·101.325 Pa/760 mm Hg = 97.991,9408 Pa

Fórmulas:

⇒

A = π·(d/2)²

Esquema:

Esquema del pistón

Solución

La presión ejercida por el embolo es:

Reemplazamos el área A:

Reemplazamos por los valores y calculamos:

pₑₘ = 19.894,3679 Pa

La presión del aire será la presión ejercida por el embolo más la atmosférica:

p_aire = pₑₘ + pₐ

p_aire = 19.894,3679 Pa + 97.991,9408 Pa

Resultado, la presión del aire dentro del sistema es:

p_aire = 117.886,447 Pa

Resolvió: Warning: Undefined variable $author in /home/a0120620/public_html/fisica/gases/resueltos/tp02-gases-ideales-problema-05.php on line 91 . Argentina