Uma amostra de gás nitrogênio ocupa um volume de 0,2 L a 300 K e a pressão de 800mmHg. O volume ocupado pela amostra a 273 K e 800 mmHg é:
a) 202ml
b) 195 ml
c) 125 ml
d) 182 ml
e) 102 ml
a) 202ml
b) 195 ml
c) 125 ml
d) 182 ml
e) 102 ml
Passo 1
Então, temos um exercício de gases onde uma amostra de nitrogênio ocupa um volume de 0,2 litros (ou 200 mL) a uma temperatura de 300 K e pressão de 800 mmHg. Queremos descobrir qual será o volume dessa mesma amostra quando a temperatura for reduzida para 273 K, mantendo a pressão constante em 800 mmHg. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Charles, que relaciona o volume e a temperatura de um gás sob pressão constante.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Charles. Ela diz que, para uma quantidade fixa de gás a pressão constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em Kelvin). A fórmula é:
Onde:
- $ V_1 $ = volume inicial
- $ T_1 $ = temperatura inicial
- $ V_2 $ = volume final
- $ T_2 $ = temperatura final
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que:
- $ V_1 = 200 , mL $
- $ T_1 = 300 , K $
- $ T_2 = 273 , K $
Queremos encontrar $ V_2 $. Então:
Passo 4
Agora, vamos resolver para $ V_2 $:
Resposta
O volume ocupado pela amostra a 273 K e 800 mmHg é 182 mL. Portanto, a opção correta é a letra d) 182 ml.