Calcule Z e a pressão para 0,25 mol de etano que ocupam um volume de 150 cm^3 utilizando as seguintes equações:
Equação do gás ideal;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o fator de compressibilidade ( Z) e a pressão para 0,25 mol de etano que ocupam um volume de 150 cm^3 usando a Equação do Gás Ideal. Para isso, vamos precisar entender a Equação do Gás Ideal e como aplicar as unidades corretamente.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar a Equação do Gás Ideal, que é:
PV = nRT
Aqui,
  • P é a pressão,
  • V é o volume,
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases ideais ( 0,0821 L cdot atm cdot K^-1 cdot mol^-1),
  • T é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Vamos ajustar as unidades para que tudo fique consistente. O volume está em centímetros cúbicos ( cm^3), mas a constante R usa litros. Então, vamos converter 150 cm^3 para litros:
150 cm^3 = 0,150 L

Passo 4

Agora, precisamos da temperatura para usar na equação. Como o enunciado não fornece a temperatura, vamos supor que ela está na condição padrão de temperatura e pressão (0°C e 1 atm). A temperatura padrão é 273,15 K.

Passo 5

Vamos calcular a pressão ( P) usando a Equação do Gás Ideal:
P = nRTV
Substituindo os valores:
P = 0,25 times 0,0821 times 273,150,150
Calculando isso:
P approx 5,5800,150 approx 37,2 atm

Passo 6

Agora, vamos calcular o fator de compressibilidade ( Z), que é dado por:
Z = PVnRT
Usando os valores que já temos:
Z = 37,2 times 0,1500,25 times 0,0821 times 273,15
Calculando isso:
Z approx 5,585,58 = 1

Resposta

O fator de compressibilidade Z é igual a 1 e a pressão é aproximadamente 37,2 atm.

Exercícios relacionados