Recipiente contendo gás a uma pressão menor do que a pressão atmosférica: o gás escapa quando o recipiente é aberto?

28 de outubro, 2016 às 9:28 | Postado em Mecânica de fluidos, Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica

Um gás está contido num tubo exercendo uma pressão p,bem menor que a pressão atmosférica do lugar. Se abrirmos o lacre do tubo, o gás consegue sair do tubo? O que acontece então?

Aberto o lacre haverá equalização da pressão interna com a pressão externa. Como a pressão interna é menor do que a atmosférica ar entrará no recipiente rapidamente.

Se o lacre permanecer aberto, lenta e gradualmente acontecerá o processo de difusão molecular que levará o gás originalmente no recipiente escapar para o ambiente externo. É graças à difusão molecular que os gases bem ou malcheirosos liberados longe de nós acabam sendo percebidos pelo nosso olfato depois de algum tempo.

As imagens seguintes são retiradas de um vídeo feito pelo Prof. Eloir de Carli, disponível em https://www.youtube.com/watch?v=Y3P3kjx9G68, sobre a difusão molecular em líquidos. O vídeo explicita também a influencia que a temperatura tem nesse processo pois ela acontece mais rapidamente (valendo para gases igualmente) conforme a temperatura seja mais alta.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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Comentário do Prof. Rafael Pezzi (IF-UFRGS) em 01/11/2016 sobre o vídeo indicado acima:

Sobre a questão da mistura do corante na água a duas temperaturas indicada abaixo, gostaria de apontar que no recipiente a alta temperatura é possível observar, sob a marca preta no fundo, o efeito de convecção turbulenta provocado pela diferença de temperatura entre a água e o ambiente. Dessa forma, acho que a convecção pode ser muito mais importante para velocidade da mistura dos líquidos do que a própria diferença de difusividade.

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