Question

Un globo inflado al cual se colocan piedras suficientemente pesadas se hundirá en el agua: ¿qué le ocurrirá al tamaño del globo a medida que se hunde? En comparación con su volumen en la superficie, ¿qué volumen tendrá cuando esté a 10.3 m bajo la superficie?

Answer 1

RESPUESTA:

Supongamos que para este ejercicio se tiene un proceso isotérmico, estudiaremos solamente los cambios en presión y volumen. El aire debe estar lleno de un gas, por tanto aplicaremos la ecuación de Boyle.

P₁·V₁ = P₂·V₂

Sabemos que en la superficie se tiene una presión atmosférica, ahora la presión bajo 10.3 metros será:

P = Patm + Pagua

P = 101350 Pa + 1000 kg/m³· 9.8m/s²·10.3m

P = 202290 Pa

Relacionamos y tenemos que:

V₂ = V₁·(101350Pa/202290Pa)

V₂ = 0.50·V₁

ANÁLISIS:

Observamos que el volumen disminuye, en el estado inicial tenía cierto volumen de disminuyo a la mitad del inicial al sumergirse en el agua, entonces podría decirse que el tamaño del globo se reduce a medida que se sumerge.