Aluno :
2- Um tanque de oxigênio comprimido para corte à chama deve ter 10 kg de oxigênio à pressão de
. Qual deve ser o volume do tanque?
Passo 1
Vamos lá! O problema nos diz que precisamos determinar o volume de um tanque que vai conter 10 kg de oxigênio a uma pressão de 14 MPa e 35°C. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura. Precisaremos converter algumas unidades e aplicar essa lei para encontrar o volume desejado.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a massa de oxigênio em número de mols. Sabemos que a massa (m) é 10 kg e a massa molar do oxigênio (O₂) é aproximadamente 32 g/mol, ou seja, 0,032 kg/mol.
Usamos a fórmula:
Onde:
-
é o número de mols -
é a massa -
é a massa molar
Então:
Passo 3
Agora, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que a equação dos gases ideais usa Kelvin.
A conversão é:
Então:
Passo 4
Vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão -
é o volume -
é o número de mols -
é a constante dos gases ( ) -
é a temperatura em Kelvin
Queremos encontrar o volume
, então rearranjamos a equação:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na equação:
Calculando:
Resposta
O volume do tanque deve ser aproximadamente 0,057 m³.