Questão
Provas Oficiais - FUVEST
2023
2ª Fase
4000275402
Discursiva
Considere um mergulhador em um lago de águas calmas. 

a) Esse mergulhador possui massa de 75 kg e volume corporal de 70 L. Para um mergulho, ele acopla a si um cilindro de ar de 15 kg e volume de 10 L. Estando completamente imersos na água (mergulhador e cilindro), o mergulhador para de nadar. Ele afundará ou subirá até a superfície? Justifique sua resposta. 

b) Durante um mergulho, o mergulhador consulta seu manômetro de pulso e verifica que a pressão absoluta local é de 2,0 atm. A que profundidade o mergulhador está? 

c) Finalmente, considere que o mergulhador está no fundo do lago, onde a temperatura da água é de 7℃ e a pressão é de 2,8 atm. Ele produz uma bolha de ar volume 𝑉₁, que sobe em direção à superfície. Quando a bolha houver subido até a iminência de atingir a superfície, onde a temperatura da água é 27℃, seu volume será 𝑉₀. Determine a razão 𝑉₀/𝑉₁.

Note e adote: 

A densidade da água é de 1,0 kg/L. 

Adote como aceleração da gravidade o valor 10 m/s² e como densidade da água o valor 1,0 × 10³ kg/m³ e utilize 1,0 atm = 1,0 × 10⁵ Pa. Trate o ar na bolha como um gás ideal e suponha que não escape ar da bolha durante a subida.