Questão 36 Unicamp 2024: Termodinâmica

Use os valores aproximados: \(g = 10\ \text{m/s}^2\) e \(\pi = 3\).

Uma das etapas mais difíceis de um voo espacial tripulado é a reentrada na atmosfera terrestre. Ao reencontrar as camadas mais altas da atmosfera, a nave sofre forte desaceleração e sua temperatura externa atinge milhares de graus Celsius. Caso a reentrada não ocorra dentro das condições apropriadas, há risco de graves danos à nave, inclusive de explosão, e até mesmo risco de ela ser lançada de volta ao espaço.

O ar atmosférico comporta-se como um gás perfeito. Sendo a pressão e a temperatura do ar, numa determinada posição da alta atmosfera, dadas por \(p = 2{,}0\ \text{Pa}\) e \(T = 180\ \text{K}\) (sem a presença da cápsula na vizinhança), e sendo a constante universal dos gases perfeitos \(R \approx 8\ \text{J/mol} \cdot \text{K}\), qual é o volume ocupado por um mol de ar naquela posição?