Os gráficos 1 e 2 mostram, respectivamente, a variação da temperatura de ebulição da água pura em função da pressão atmosférica e a variação da pressão atmosférica em função da altitude em relação ao nível do mar.
Gráfico 1
Temperatura de ebulição da água pura em função da pressão atmosférica
Gráfico 2
Pressão atmosférica em função da altitude
A tabela apresenta cinco cidades e suas respectivas altitudes aproximadas.
Considere que 1 000 g de água pura no estado líquido estavam, inicialmente, a 15 ºC em uma das cidades indicadas na tabela. Sabendo que, para iniciar a ebulição dessa massa de água em uma panela aberta, foi necessário fornecer à água 65 000 cal e que o calor específico da água líquida é 1 cal/(g ·ºC), essa massa de água se encontrava na cidade de
Após receber a quantidade de calor de 65 000 cal, a temperatura final atingida pela água, correspondente à temperatura de ebulição em determinada altitude, é obtida a partir da expressão do calor sensível:
Substituindo-se os valores fornecidos no enunciado:
Desse modo, pode-se determinar a pressão ambiente ao se analisar o gráfico 1:
Sendo assim, pode-se identificar que, para uma temperatura de ebulição igual a 80 °C, a pressão atmosférica local é igual a 355 mmHg.
Em seguida, pode-se identificar a altitude local por meio da análise do gráfico 2, como ilustrado a seguir:
Do gráfico acima, pode-se verificar que a pressão atmosférica de 355 mmHg é encontrada a uma altitude igual a 5 km, ou 5 000 m. Sendo assim, entre as alternativas, a cidade localizada nessa altitude é Wenquan (China).