Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
i) Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador:

Passo 1

Vamos resolver o exercício que pede para identificar a principal lei empírica associada a um fenômeno envolvendo sistemas gasosos. O caso em questão é: Um balão cheio de gás murcha quando colocado dentro do congelador. Para resolver isso, vamos precisar entender como a temperatura afeta o volume de um gás.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que os gases têm propriedades que podem ser descritas por leis empíricas. Uma dessas leis relaciona a temperatura e o volume de um gás quando a pressão é mantida constante.

Passo 3

A lei que descreve essa relação é a Lei de Charles. Ela afirma que, para uma quantidade fixa de gás a pressão constante, o volume do gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (em Kelvin).

Passo 4

No caso do balão colocado no congelador, a temperatura do gás dentro do balão diminui. Segundo a Lei de Charles, se a temperatura diminui, o volume do gás também diminui, fazendo com que o balão murche.

Resposta

A principal lei empírica associada ao fenômeno é a Lei de Charles.

Exercícios relacionados

Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de , à temperatura constante de . Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
b) Determine a massa molar do gás calculada pelo estudante.
Considere os seguintes fenômenos envolvendo sistemas gasosos. Para cada caso, enuncie a principal lei empírica associada ao fenômeno observado.
ii) Ao introduzir um canudo em um líquido para sugá-lo, aspiramos o ar do interior do canudo para dentro de nossos pulmões, reduzindo a pressão no interior do canudo:
Um cilindro de gás sem rótulo foi encontrado em um laboratório. Numa tentativa de identificar qual era o gás, um jovem físico-químico fez um experimento para determinar a massa molar deste gás. Para isso, mediu a pressão que o gás exercia quando confinado em um balão de , à temperatura constante de . Adicionando uma massa de gás no interior do balão igual a 5,7890 g, a pressão medida foi de 0,5000 atm. Assumindo que o gás se comportava idealmente, o estudante determinou a massa molar do gás.
c) O valor da massa molar determinada no item acima seria diferente se a pressão do gás no experimento fosse diferente, mantendo o volume e a temperatura do gás fixos? Explique detalhadamente sua resposta, dizendo como o valor obtido seria alterado pela modificação da pressão, levando em consideração as características de compressibilidade do gás.
A pressão total de uma mistura de oxigênio ( ) e nitrogênio ( ) é . Um material adsorvente foi utilizado para remoção seletiva do gás nitrogênio, de forma que apenas oxigênio puro restasse no mesmo recipiente. Quando nas mesmas condições de temperatura e volume da mistura original, esse gás oxigênio exerceu uma pressão de 0,80 atm sobre o recipiente. Considerando o comportamento ideal dos gases nas condições avaliadas, responda:
a) Qual é a composição original da mistura expressa em fração molar de cada gás?