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
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:
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:
Passo 5
Vamos calcular:
Agora, para converter Kelvin em Celsius, usamos:
Resposta
A temperatura do gás é igual a 0º C. A opção correta é a letra b).