O que é propriedade do ar dos gases em geral faz um pneu de bicicleta ficar bem cheio?

Biologia, 15.08.2019 03:15

Complete as frase utilizando as palavras: (suor,glândula, água, úrico, sudoripara, vitaminas, metabolismo, toxinas, calor) é composto principalmente mas podemos encontrar outras substâncias retiradas do sangue como uréia, á e cloreto de sódio. alguns alimentos e medicamentos, como alho, cebola, antibió e podem ser eliminadas pelo suor, que tem a função de refrigerar o corpo, de forma que ele não esquente muito. suando, o nosso corpo se livra do excesso de pelo esforço muscular.

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O ar atmosférico que envolve a Terra é uma mistura de gases, vapor de água e partículas suspensas (poeira, fuligem, produtos químicos, entre outros). Os elementos que compõem o ar são essencialmente o nitrogênio (78%) e o oxigênio (21%) e em pequena quantidade argônio (0.94%), gás carbônico (0,03%), neônio (0,0015%), entre outros.

Propriedades Físicas do Ar

O ar tem algumas características que nos ajuda a perceber sua existência, já que não o vemos ou sequer podemos tocá-lo. São suas propriedades físicas:

Matéria e Massa

Como todas as coisas que conhecemos, o ar é composto de matéria, afinal é formado por diversos gases, que por sua vez são formados por átomos. Então, o ar tem massa e ocupa espaço. Exemplo: Ao soprarmos um balão de aniversário ele fica cheio de ar e ocupa mais espaço.

Pressão

O ar atmosférico exerce pressão sobre a superfície terrestre, é a chamada pressão atmosférica. Quanto mais próximo da superfície maior é a pressão (o ar tem mais massa e pesa mais) e à medida que aumenta a altitude diminui a pressão, pois tem menos ar acima e ele fica mais leve.

Densidade

O ar tem peso graças à gravidade, a força que atrai todas as coisas para o centro da Terra, por isso a concentração dos gases é maior próximo ao nível do mar, consequentemente mais denso. Então o ar que respiramos é mais denso do que o ar das montanhas, porque em altitudes maiores a densidade do ar diminui e ele se torna rarefeito.

Resistência

O ar se contrapõe ao movimento porque ele tem resistência. Quanto mais rápido for o deslocamento (maior a velocidade) maior será a resistência. Exemplo: quanto mais depressa andamos de bicicleta, maior será a resistência do ar. Por esse motivo que carros, aviões, barcos e outros tipos de veículos são projetados para diminuir a resistência do ar, pois dessa maneira ele gastará menos energia (combustível) e sofrerá menor desgaste.

Compressibilidade, Expansibilidade e Elasticidade

O ar pode sofrer compressão ou expansão e depois retornar ao estado em que estava.

  • Quando é comprimido ele diminui o seu volume (Compressibilidade). Exemplo: apertar o êmbolo da seringa até o fim, tapando o orifício. O ponto até onde vai o êmbolo mostra o quanto o ar foi comprimido.
  • Se parar de acontecer compressão, o ar volta a ocupar o espaço que ocupava antes (Elasticidade). Exemplo: quando apertamos o êmbolo da seringa, tapando o orifício e depois soltamos, o êmbolo retorna à posição anterior.
  • Quando o ar se expande aumenta o seu volume (Expansibilidade). Exemplo: um vidro com perfume é aberto e o cheiro se espalha pelo ambiente, pois o aroma volátil misturado com o ar ocupa um espaço maior.

Para você estudar mais:

Composição do ar

Exercícios sobre propriedades da matéria

Uma dúvida muito comum quando se fala de calibragem de pneus é a seguinte: Por que os pneus de bicicletas suportam mais “libras” que os pneus dos carros?

Um erro que muitas vezes ocorre é confundir a pressão dos pneus com a quantidade de ar dentro deles.

A pressão dos gases é definida como a relação entre a força exercida sobre uma determinada superfície e a área desta superfície.

P =  F
       A

Assim, quando falamos de “libras”, estamos nos referindo à pressão que o ar exerce dentro do pneu. Na realidade, não é correto falar apenas “libras” porque esta é uma unidade para massa (1 libra = 0.45359 quilogramas), e não de pressão.

A unidade que mede a pressão do ar dentro dos pneus é, na verdade, a “libra-força por polegada quadrada” (Lbf/pol2). Em inglês, essa unidade é “pound square inch”, sendo muito conhecida como P.S.I. De modo que, geralmente, a pressão recomendada para cada pneu vem especificada na sua lateral, mostrando a quantidade de pressão menor que evita furos e a quantidade maior, que se for ultrapassada, o pneu estoura. Um exemplo desse tipo de informação que aparece na lateral de vários pneus é a mostrada abaixo:

“recommended pressure: 35-65 P.S.I.” ou “keep inflated: 35-65 P.S.I.”

A unidade no sistema internacional para pressão é o pascal (Pa), mas, normalmente, ela não é usada para a calibragem de pneus. Pode ser usada também a unidade “barr”, que corresponde a 14,5 libras por polegada quadrada.

Voltando na fórmula da pressão dada mais acima, note que a área é inversamente proporcional à pressão. Portanto, quanto maior o espaço, menor é a pressão sobre a válvula. No pneu do carro, o espaço que o ar ocupa é maior, diminuindo assim a pressão (cerca de 30 lbs), mesmo tendo mais ar lá dentro que na bicicleta (cerca de 70 lbs).

Uma lei dos gases ideais que comprova isso é a Lei de Boyle, que diz que em uma transformação isotérmica (em que a temperatura não varia), o volume ocupado por um gás é inversamente proporcional à pressão exercida. Isso significa que, por exemplo, se diminuirmos o volume de um sistema pela metade, a pressão exercida pelas moléculas do gás dobrará e assim sucessivamente. O contrário também é verdadeiro, se dobrarmos o valor do volume, a pressão exercida pelo gás irá diminuir pela metade e assim por diante.

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Note, porém, que falamos de uma transformação gasosa em que a temperatura é mantida constante, pois a temperatura afeta a pressão exercida pelo gás. É por isso que os fabricantes recomendam que a calibragem dos pneus, principalmente no caso dos carros, seja feita com o pneu frio, isto é, quando o veículo estiver parado por um bom tempo ou rodou no máximo 3 km.

Se calibrarmos o pneu quando ele estiver quente e depois ele esfriar, o ar dentro dos pneus irá se contrair, diminuindo a pressão interna e exigindo uma recalibragem. E se calibrarmos o pneu em um dia muito frio e depois começar a fazer calor, o ar dentro do pneu irá se expandir, aumentando a pressão interna do pneu e desregulando a calibragem.

A lei de Gay-Lussac para as transformações isocóricas ou isovolumétricas (com volume constante) diz que a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta, ou seja, quanto maior a temperatura, maior será a pressão e vice-versa.

Isso tudo nos mostra que a quantidade de “libras”, isto é, a pressão do ar, depende do volume e da temperatura.

Outro aspecto que diferencia a quantidade de “libras” é que os pneus das bicicletas são bem mais flexíveis que os dos carros e não precisam sofrer grandes deformações porque a distância entre o chão e o aro é pequena. Por outro lado, os pneus dos carros são muito mais rígidos e possuem mais espaço para deformações.

Qual a propriedade do ar que faz o pneu da bicicleta ficar bem cheio?

Compressibilidade: o ar (e os gases em geral) é altamente compressível, ou seja, tem alta compressibilidade. Essa propriedade permite que o ar comprimido seja usado para encher pneus e bolas de futebol, ou que possa ser estocado em tanques de oxigênio usados em hospitais e por mergulhadores.

Como se explica a pressão de um gás pode exercer dentro de um pneu?

Visto que as moléculas dos gases estão em contínua movimentação desordenada, elas se chocam com as paredes do recipiente que as contém, assim a intensidade dessa força por unidade de área das paredes dá o valor da pressão exercida pelo gás.

Qual o pneu precisa de maior volume de ar para ficar cheio?

Um pneu de mountain bike suporta mais volume porque ele é mais largo e está apoiado em aros também largos. Então precisam de maior volume de ar para preencher todo o espaço dentro da câmara, e fazer com que o pneu apoie sem folgas no aro.

Qual o nome da propriedade que o ar tem de aumentar de volume ocupando todo o espaço disponível?

Quando o ar se expande aumenta o seu volume (Expansibilidade). Exemplo: um vidro com perfume é aberto e o cheiro se espalha pelo ambiente, pois o aroma volátil misturado com o ar ocupa um espaço maior.

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