Uma amostra de
contida em uma seringa tem um volume de
sob temperatura ambiente
. Qual é o volume final do gás se você mantiver a seringa nas mãos e elevar a temperatura a
(mantendo a pressão constante)?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre uma amostra de
numa seringa com um volume inicial de
a uma temperatura de
. A ideia é descobrir qual será o volume final desse gás quando a temperatura subir para
, mantendo a pressão constante. Aqui, vamos usar a Lei de Charles, que relaciona volume e temperatura de um gás quando a pressão é mantida igual.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar da Lei de Charles, que diz que, se a pressão é constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (em Kelvin). A fórmula é:
Onde:
-
e são os volumes inicial e final. -
e são as temperaturas inicial e final em Kelvin.
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque a Lei de Charles usa a escala Kelvin. A conversão é:
Então:
Passo 4
Agora, vamos aplicar a fórmula da Lei de Charles para encontrar
:
Rearranjando para
:
Passo 5
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 6
Vamos fazer as contas:
Resposta
O volume final do
será aproximadamente
quando a temperatura subir para
, mantendo a pressão constante.