Problema n° 5 de gases ideales.
Problema n° 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 de 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:
p = F/A ⇒ p = P/A
A = π·(d/2)²
Solución
Esquema:
Esquema del pistón
La presión ejercida por el embolo es:
pem = Pe/A
pem = Pe/π·(d/2)²
pem = 25 N/3,14·(0,04 m/2)²
pem = 19.894,3679 Pa.
La presión del aire será la presión ejercida por el embolo más la atmosférica:
paire = pem + pa
paire = 19.894,3679 Pa + 97.991,9408 Pa.
Resultado:
paire = 117.886,447 Pa.
Autor: Ricardo Santiago Netto
Ocupación: Administrador de Fisicanet
País: Argentina
Región: Buenos Aires
Ciudad: San Martín
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