Uma amostra de gás neônio à pressão 2 atm e temperatura de -23°c é aquecido até 127°c em um recipiente fechado de um volume indeformável de 4 litros. Qual será a pressão do gás a 127°c?
Passo 1
Primeiro, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de gás neônio a uma pressão de 2 atm e temperatura de -23°C, que é aquecida até 127°C em um recipiente fechado com volume fixo de 4 litros. Precisamos descobrir qual será a nova pressão do gás a 127°C. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura de um gás.
Passo 2
Como o recipiente é fechado e de volume indeformável, o volume do gás permanece constante durante o aquecimento. Além disso, vamos assumir que a quantidade de gás (número de mols) também permanece constante. Assim, podemos usar a relação entre pressão e temperatura a volume constante.
Passo 3
A relação que vamos usar é derivada da Lei de Charles, que diz que, para um volume constante, a pressão de um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em Kelvin). A fórmula é:
Passo 4
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que a relação requer temperaturas absolutas.
Então,
Passo 5
Agora, podemos rearranjar a fórmula para encontrar a pressão final $ P_2 $:
Passo 6
Substituindo os valores conhecidos:
Passo 7
Calculando a razão:
Então,
Resposta
A pressão do gás a 127°C será de aproximadamente 3,2 atm.