Question

En un lago a 30 metros de profundidad se tiene una burbuja de 2.5 cm3 de
volumen, la burbuja sube hasta llegar a la superficie del lago donde se tiene una
presión atmosférica de 1 Atm la temperatura del lago es la misma en todo el lago:

a) ¿Cuál es la presión del gas en la burbuja a 30 metros de profundidad?

Answer 1

Tenemos que la burbuja tiene una presión total de 3.94 atm a una profundidad de 30 metros y un volumen de 9.85 cm³.

Explicación:

Inicialmente debemos aplicar la ecuación de presión hidrostática, en donde buscaremos la presión a 30 m de profundidad, tal que:

• P = ρ·g·h

Entonces, la presión será:

P₁ - P₀ = (1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(30 m)

P₁ - P₀ = 294000 Pa

P₁ = 2.94 atm + 1 atm

P₁ = 3.94 atm → presión total

Ahora, aplicamos principio de gases ideales, tal que:

P₁·V₁ = P₂·V₂

V₂ = (3.94 atm)·(2.5 cm³)/ 1 atm

V₂ = 9.8 cm³ → volumen

Obteniendo los parámetros deseados.