Para pesquisar os raios cósmicos presentes na estratosfera terrestre e seus impactos ambientais, cientistas utilizaram um balão que teve o seu invó...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a lei dos gases ideais, que relaciona a pressão, o volume, a temperatura e a quantidade de matéria de um gás. A lei dos gases ideais é dada por: PV = nRT Onde: P = pressão do gás (em Pa) V = volume do gás (em m³) n = quantidade de matéria do gás (em mol) R = constante dos gases ideais (8,31 J/(mol.K)) T = temperatura absoluta do gás (em K) Para resolver o problema, podemos utilizar a lei dos gases ideais em dois pontos diferentes: ao nível do mar e na altitude máxima do balão. Podemos então igualar as duas expressões e resolver para as incógnitas. Ao nível do mar: P₁V₁ = nRT₁ O volume do gás é dado como 360 m³, a pressão é a pressão atmosférica ao nível do mar (101325 Pa) e a temperatura é de 27 °C = 300 K (temperatura em Kelvin). Substituindo os valores na equação, temos: 101325 x 360 = n x 8,31 x 300 n = 174,5 mol Na altitude máxima: P₂V₂ = nRT₂ A pressão na altitude máxima é 1% da pressão ao nível do mar, ou seja, 101325 x 0,01 = 1013,25 Pa. O volume do gás é desconhecido e a temperatura é de -50 °C = 223 K. Substituindo os valores na equação, temos: 1013,25 x V₂ = 174,5 x 8,31 x 223 V₂ = 360,3 m³ A variação da temperatura absoluta do gás pode ser calculada pela diferença entre as temperaturas absolutas nos dois pontos: ΔT = T₂ - T₁ ΔT = 223 - 300 ΔT = -77 K Portanto, a variação da temperatura absoluta do gás é de -77 K e o volume do gás contido no balão na altitude máxima é de 360,3 m³.