Uma amostra de 87 mg de um gás ideal a pressão de 0,600 bar duplica o volume e triplica a temperatura absoluta. Calcule a pressão final da amostra.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma amostra de 87 mg de um gás ideal que está a uma pressão de 0,600 bar. Essa amostra duplica o volume e triplica a temperatura absoluta. Nosso trabalho aqui é descobrir qual é a pressão final desse gás após essas mudanças. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é a quantidade de substância (em mols), -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura absoluta.
Passo 3
Como a quantidade de gás (
) e a constante (
) não mudam durante o processo, podemos comparar as situações inicial e final usando a relação:
Onde os índices 1 e 2 correspondem às condições inicial e final, respectivamente.
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos:
-
-
(o volume duplica) -
(a temperatura triplica)
Substituindo na equação:
Podemos simplificar
e
:
Passo 5
Agora, resolvendo para
:
Resposta
A pressão final da amostra é 0,900 bar.
Exercícios relacionados
Em um experimento relacionado ao entendimento do efeito de Joule-Thomson, um gás a uma pressão
passa completamente
por uma placa porosa para um recipiente contra uma pressão
, adiabaticamente. (a) Mostre que esse experimento é isoentálpico
, a partir do cálculo da variação da energia interna nesse processo nos dois recipientes;
A entalpia padrão de formação da
no estado gasoso a 298 K é
. Estime o valor de
a
, dados os seguintes valores de capacidade calorifica molar a pressão constante:
:
. Assuma que as capacidades caloríficas são independentes da temperatura.
Mostre que a temperatura critica
, pressão crítica
e volume criticos
são dados por:
e
, quando se considera o modelo que gera a equação de estado para gases de van der Waals.