Um compartimento de
é totalmente enchido com nitrogênio. A temperatura do compartimento é de
e a pressão é igual a 1,23 atmosfera. Determine o número de mols de nitrogênio, considerado um gás perfeito, contidos no compartimento. Dados:
;
.
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que o problema está pedindo. Temos um compartimento de volume
cheio de nitrogênio, com uma temperatura de
e pressão de 1,23 atmosfera. O objetivo é descobrir quantos mols de nitrogênio estão nesse compartimento, considerando que o gás se comporta como um gás perfeito.
Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria. Precisaremos das fórmulas da lei dos gases ideais e das unidades corretas para fazer os cálculos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Vamos organizar os dados que temos:
- Pressão,
- Volume,
- Temperatura,
- Constante dos gases,
Passo 4
Antes de usar a fórmula, precisamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI).
- Temperatura: Converter de Celsius para Kelvin:
- Pressão: Segundo o enunciado,
. Então:
Passo 5
Agora, vamos reorganizar a fórmula da Lei dos Gases Ideais para resolvermos para
(número de mols):
Passo 6
Substituindo os valores que temos na fórmula:
Passo 7
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
- Numerador:
Como
, então:
- Denominador:
Passo 8
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar
:
Resposta
O número de mols de nitrogênio no compartimento é aproximadamente
mol.
Exercícios relacionados
Nas condições
atm
, certo corpo de gás perfeito apresenta o volume
. Eleva-se a pressão para
e a temperatura para
. Determine o novo volume ocupado pelo gás.
A massa molar do nitrogênio é
. Calcule o número de mols contidos em 168 g de nitrogênio.
Quantos elétrons existem em um litro
de água?
A carga final de cada uma das três esferas separadas na parte (b) é
. Quantos elétrons seriam adicionados a uma dessas esferas para torná-la eletricamente neutra?