Uma câmara contém o gás monoatômico hélio a uma pressão de 1 atm e a uma temperatura de 273 K . Qual é o número de átomos de hélio por unidade de volume na câmara?

Passo 1

Vamos lá! Temos uma câmara com gás monoatômico de hélio submetido a uma pressão de 1 atm e temperatura de 273 K. O conteúdo que vamos usar aqui é a Lei dos Gases Ideais. Precisamos saber quantos átomos de hélio existem por unidade de volume na câmara. Para resolver isso, vamos precisar aplicar a fórmula da Lei dos Gases Ideais e entender algumas constantes físicas.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão §, volume (V), número de moléculas (N), constante de Boltzmann (k) e temperatura (T). A fórmula é:
Aqui:
  • é a pressão,
  • é o volume,
  • é o número de átomos,
  • é a constante de Boltzmann ( ),
  • é a temperatura.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar o número de átomos por unidade de volume, ou seja, . Vamos rearranjar a equação para isolar :

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores conhecidos na equação:
  • (já que 1 atm é igual a 101325 pascals),
  • ,
  • .
Então:

Passo 5

Vamos calcular o valor:
á

Resposta

O número de átomos de hélio por unidade de volume na câmara é aproximadamente á.

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