22,4 litros de um mol de gás ideal encontram-se sob pressão de 1 atmosfera. Podemos afirmar que sua temperatura:
a) é igual a 0 K
b) é igual a 0º C
c) é igual a 2,7 K
d) é igual a 273 º C
e) não pode ser calculado apenas com os dados fornecidos

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um problema sobre gás ideal. A questão diz que temos 22,4 litros de um mol de gás sob pressão de 1 atmosfera. Precisamos descobrir qual é a temperatura desse gás. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que conecta pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.

Passo 2

A Lei dos Gases Ideais é dada por $ PV = nRT $. Vamos entender cada parte:
  • $ P $ é a pressão do gás.
  • $ V $ é o volume que o gás ocupa.
  • $ n $ é a quantidade de mols do gás.
  • $ R $ é a constante dos gases ideais, que vale aproximadamente 0,0821 L·atm/(mol·K).
  • $ T $ é a temperatura do gás em Kelvin.

Passo 3

Como queremos descobrir a temperatura $ T $, vamos reorganizar a fórmula para isolá-la. Dividindo ambos os lados da equação por $ nR $, fica:
T

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores que a gente tem na fórmula:
  • $ P = 1 $ atm
  • $ V = 22,4 $ L
  • $ n = 1 $ mol
  • $ R = 0,0821 $ L·atm/(mol·K)
Substituindo na fórmula:
P = 1

Passo 5

Vamos calcular:
T = 22,40,0821 approx 273 , K
Agora, para converter Kelvin em Celsius, usamos:
T(°C) = T(K) - 273
T(°C) = 273 - 273 = 0 , °C

Resposta

A temperatura do gás é igual a 0º C. A opção correta é a letra b).

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