Um tubo de comprimento L que está em contato térmico com o meio externo contém n mols de um certo gás ideal. Ambas as extremidades do tubo possuem membranas impermeáveis e flexíveis, de forma que elas podem oscilar devido à ação de uma fonte externa, que induz a propagação de ondas sonoras de frequência f dentro do tubo. Num certo instante t1, o gás está a uma temperatura T1 e forma-se dentro do tubo uma onda estacionária de número harmônico n1. À medida que o gás troca calor com o meio externo, essa onda estacionária se desfaz; porém, em um instante posterior t2, uma outra onda estacionária de número harmônico n2 é observada. O gráfico P-V do gás entre os instantes t1 e t2 está apresentado na figura abaixo, em que P1 e P2 são as pressões do gás nos instantes t1 e t2, respectivamente. Assinale a alternativa que corresponde à razão n2/n1. Dados: velocidade de propagação de uma onda sonora no gás: v^2 = \gamma RT/M, em que M é a massa molar do gás, R é a constante universal dos gases, \gamma é a razão CP/CV e T é a temperatura do gás, todos em unidades do SI. Permanecem constantes entre os instantes t1 e t2: o volume ocupado pelo gás (que é o próprio volume do tubo (V)); a frequência f da fonte externa; e o número de mols do gás dentro do tubo.

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Questão 1 de 1

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#3318797 Marinha - 2024 - Oficial da Marinha Mercante (EFOMM)/PS 2025

Um tubo de comprimento L que está em contato térmico com o meio externo contém n mols de um certo gás ideal. Ambas as extremidades do tubo possuem membranas impermeáveis e flexíveis, de forma que elas podem oscilar devido à ação de uma fonte externa, que induz a propagação de ondas sonoras de frequência f dentro do tubo. Num certo instante t₁, o gás está a uma temperatura T₁ e forma-se dentro do tubo uma onda estacionária de número harmônico n₁. À medida que o gás troca calor com o meio externo, essa onda estacionária se desfaz; porém, em um instante posterior t₂, uma outra onda estacionária de número harmônico n₂ é observada.

O gráfico P-V do gás entre os instantes t₁ e t₂ está apresentado na figura abaixo, em que P₁ e P₂ são as pressões do gás nos instantes t₁ e t₂, respectivamente. Assinale a alternativa que corresponde à razão n₂/n₁.

Dados: velocidade de propagação de uma onda sonora no gás: v^2 = \gamma RT/M, em que M é a massa molar do gás, R é a constante universal dos gases, \gamma é a razão C_P/C_V e T é a temperatura do gás, todos em unidades do SI. Permanecem constantes entre os instantes t₁ e t₂: o volume ocupado pelo gás (que é o próprio volume do tubo (V)); a frequência f da fonte externa; e o número de mols do gás dentro do tubo.