Se 200 cm^3 de N2 a 25^circ C e a uma pressão de 35 kPa são misturados com 350 cm^3 de O2 a 25^circ C e uma pressão de 45 kPa , de modo que o volume resultante seja 300 cm^3, qual será a pressão final da mistura, a 25^circ C ?

Passo 1

Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos duas quantidades de gases diferentes: 200 cm³ de nitrogênio ( N2) a 25°C e 35 kPa, e 350 cm³ de oxigênio ( O2) 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 P1 V1 = P2 V2 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 ( Pfinal) 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 N2:
Usamos a relação P1 V1Vfinal = PN2'
Então, 35 kPa times 200 cm³300 cm³ = 7000300 approx 23,33 kPa³³

Passo 5

Para o O2:
Usamos a mesma relação P2 V2Vfinal = PO2'
Então, 45 kPa times 350 cm³300 cm³ = 15750300 = 52,5 kPa³³

Passo 6

Agora, somamos as pressões parciais para obter a pressão final da mistura:
Pfinal = PN2' + PO2' = 23,33 kPa + 52,5 kPa = 75,83 kPa

Resposta

A pressão final da mistura é de aproximadamente 75,83 kPa a 25°C.

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