A conversão de energia mecânica das ondas do mar é uma promissora fonte alternativa de energia limpa, e vários protótipos têm sido desenvolvidos para este fim. Uma das possíveis aplicações é o uso de câmaras de ar pressurizadas que usem a oscilação das ondas do mar para fazer girar o eixo de um dínamo ou de uma turbina, gerando energia elétrica.
Considere o esquema mostrado na figura: uma boia flutua no mar e seu movimento vertical faz mover o pistão 1, que comprime o ar em uma câmara pressurizada a uma pressão p0. A distância máxima entre o pistão 1 e o topo da câmara é L. Um segundo pistão (pistão 2) colocado horizontalmente na lateral superior da câmara é acoplado a um mecanismo que faz girar um dínamo.
Considere uma situação em que o gerador é desativado, travando-se o pistão 2, de modo que ele não possa se mover. Qual a pressão máxima na câmara considerando que a temperatura do gás em seu interior não varie?
74% dos alunos do Fisiquei acertaram esta questão.
Aplique a lei dos gases ideais para as situações em que a boia está no ponto mais baixo (representado na figura) e no ponto mais alto, de tal forma que a altura da câmara pressurizada assume o valor mínimo de L-h.