Se
de
a
e a uma pressão de 35 kPa são misturados com
de
a
e uma pressão de 45 kPa , de modo que o volume resultante seja
, qual será a pressão final da mistura, a
?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos duas quantidades de gases diferentes: 200 cm³ de nitrogênio (
) a 25°C e 35 kPa, e 350 cm³ de oxigênio (
) a 25°C e 45 kPa. Esses dois gases são misturados, e o volume final da mistura é de 300 cm³. Nosso objetivo é descobrir qual será a pressão final dessa mistura mantendo a temperatura constante em 25°C. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura.
Passo 2
Primeiro, como a temperatura permanece constante, podemos usar a Lei de Boyle, que diz que
para uma quantidade de gás a temperatura constante. Mas como estamos misturando dois gases, precisamos considerar as pressões parciais de cada um na mistura.
Passo 3
A pressão total da mistura (
) é a soma das pressões parciais dos dois gases. Primeiro, vamos calcular a quantidade de cada gás em termos de pressão proporcional ao volume que eles ocupariam no novo volume de 300 cm³.
Passo 4
Para o
:
Usamos a relação
Então,
Usamos a relação
Então,
Passo 5
Para o
:
Usamos a mesma relação
Então,
Usamos a mesma relação
Então,
Passo 6
Agora, somamos as pressões parciais para obter a pressão final da mistura:
Resposta
A pressão final da mistura é de aproximadamente 75,83 kPa a 25°C.