UEM 2016 (Verão, Conhecimentos Específicos) — questão 8 de Física

Enunciado em texto

A atmosfera da Terra é uma fina camada de gases que possui cerca de 480 km de espessura circundando o nosso planeta. Não existe lugar definido onde podemos dizer que a atmosfera da Terra termina. Por ser uma distribuição gasosa, à medida que nos afastamos da superfície do planeta, a atmosfera vai se tornando cada vez mais rarefeita até que não seja mais possível diferenciá-la do espaço interplanetário. No entanto, pode-se considerar que sua maior parte esteja situada numa região até 16 km de altura medida a partir do nível do mar. De acordo com o experimento de Torricelli, se a coluna de ar se equilibra com uma coluna de mercúrio, o peso delas por unidade de área, ou seja, a pressão exercida pelas colunas em suas bases deve ser a mesma. Considere a densidade do mercúrio igual a $13{,}6 \times 10^3\ \text{kg/m}^3$, a densidade da água igual a $1{,}00 \times 10^3\ \text{kg/m}^3$ e $g = 10\ \text{m/s}^2$. Sabendo-se que o experimento de Torricelli é utilizado para medir pressão atmosférica, pode-se afirmar que

(01) a altura da coluna de mercúrio que o ar conseguiria equilibrar seria de 1,60 m, caso ele fosse considerado uma distribuição gasosa homogênea com densidade constante de $1{,}36\ \text{kg/m}^3$ e a altura da coluna de ar fosse de 16,0 km.

(02) dizer que a pressão atmosférica ao nível do mar é de 760 mmHg significa dizer que uma coluna de ar consegue se equilibrar com 0,760 m de coluna de mercúrio.

(04) se a pressão atmosférica ao nível do mar é de 760 mmHg, então o experimento de Torricelli realizado neste local mostrará que uma coluna de ar consegue se equilibrar com 10,3 m de coluna de água.

(08) se uma coluna de ar se equilibra com 0,600 m de coluna de mercúrio, pode-se dizer que a pressão atmosférica é de 600 mmHg no local em que foi realizado o experimento.

(16) a altura da coluna de um determinado líquido com a qual a coluna de ar consegue se equilibrar é diretamente proporcional à densidade do líquido.

(Enunciado: Vestibular UEM 2016 (Verão), Conhecimentos Específicos — UEM/CVU.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).