Calcule a massa e a quantidade de moles contida em 1 litro de de CO2, a 100 kPa e 20^circ C. (Considere MM=44,01 kg / kmol ). (Resp.: n=4,103^* 10^-5 kmol)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício que pede para calcular a massa e a quantidade de moles em 1 litro de dióxido de carbono ( CO2) nas condições de 100 kPa e 20^circ C. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria. Precisamos das fórmulas dessa lei e da massa molar do CO2 que já foi fornecida.

Passo 2

Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional:
  • Volume (V): 1 litro = 0,001 , m^3
  • Pressão §: já está em kPa, que é compatível com a lei dos gases.
  • Temperatura (T): 20^circ C = 293,15 , K (somamos 273,15 para converter para Kelvin).

Passo 3

Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
PV = nRT
Onde:
  • P = pressão (100 kPa)
  • V = volume (0,001 m³)
  • n = quantidade de moles que queremos encontrar
  • R = constante dos gases ideais ( 8,314 , J/(mol cdot K))
  • T = temperatura em Kelvin (293,15 K)

Passo 4

Vamos rearranjar a equação para encontrar n:
n = PVRT
Substituindo os valores:
n = 100 times 0,0018,314 times 293,15
n = 0,12437,64
n approx 4,103 times 10^-5 , kmol

Passo 5

Agora que temos a quantidade de moles, podemos calcular a massa usando a massa molar ( MM):
Massa = n times MM
Substituindo os valores:
Massa = 4,103 times 10^-5 times 44,01 , kg/kmol
Massa approx 1,807 times 10^-3 , kg
Massa approx 1,807 , g

Resposta

A quantidade de moles contida em 1 litro de CO2 é aproximadamente 4,103 times 10^-5 , kmol e a massa correspondente é cerca de 1,807 , g.

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