Considere uma amostra de gás com volume inicial de
, que foi aquecida de
até
e cuja pressão aumentou de
até
. Calcule o volume final.
Passo 1
Vamos resolver um problema de leis dos gases! Temos um gás que inicialmente ocupa um volume de
, com temperatura de
e pressão de
. Esse gás é aquecido até
e a pressão aumenta para
. Nosso objetivo é encontrar o volume final do gás após essas mudanças. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Combinada, que relaciona pressão, volume e temperatura.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter as temperaturas de graus Celsius para Kelvin, porque nas leis dos gases usamos a escala Kelvin. A fórmula para converter é:
Para a temperatura inicial:
Para a temperatura final:
Passo 3
Agora, vamos aplicar a Lei dos Gases Combinada, que é dada por:
Onde:
-
e são a pressão e o volume iniciais, -
e são a pressão e o volume finais, -
e são as temperaturas iniciais e finais em Kelvin.
Passo 4
Queremos encontrar o volume final
. Vamos rearranjar a fórmula para isolá-lo:
Passo 5
Agora, vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 6
Vamos calcular os valores passo a passo:
Primeiro, multiplicamos
:
Depois, multiplicamos esse resultado por
:
Agora, multiplicamos
:
Passo 7
Finalmente, dividimos os dois resultados para encontrar
:
Resposta
O volume final do gás é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Calcule a pressão total de uma mistura gasosa formada por 3 mol de um gás A e 2 mol de um gás B, considerando que a temperatura final é de 300 K e o volume é de 15 L .
Uma bolha de ar forma-se no fundo de um lago, em que a pressão é de 2,2 atm. A essa pressão, a bolha tem volume de
. Que volume, em
, terá essa bolha quando subir à superfície, na qual a pressão atmosférica é de 684 mm Hg , admitindo-se que a massa de gás contida no interior da bolha e a temperatura permanecem constantes?
Um volume de
de gás hidrogênio que se encontra a
, exercendo uma pressão de 5,0atm, e um volume de 16,4 L de gás nitrogênio a
e
são transferidos para um outro recipiente, mantido à temperatura constante de
. Sabendo que a mistura passou a exercer uma pressão de 2,0atm, calcule o volume do recipiente e os volumes parciais de cada gás.
Uma dada massa de um gás perfeito está a uma temperatura de 300K, ocupando um volume V e exercendo uma pressão p. Se o gás for aquecido e passar a ocupar um volume 2 V e exercer uma pressão 1,5 p, sua nova temperatura será: