Determine o peso específico do dióxido de carbono quando a temperatura é de
e a pressão é de 400 kPa.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. Nós precisamos encontrar o peso específico do dióxido de carbono quando a temperatura está em
e a pressão é de 400 kPa. Aqui, estamos lidando com propriedades dos gases, mais especificamente usando a Lei dos Gases Ideais. Para resolver isso, vamos precisar entender como a pressão, temperatura e volume se relacionam para um gás ideal.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque em cálculos de gás ideal, a temperatura deve estar na escala Kelvin. A fórmula para a conversão é:
Então:
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais para encontrar a densidade do dióxido de carbono. A fórmula da lei dos gases ideais é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura.
Para encontrar a densidade (
), que é massa por unidade de volume, podemos rearranjar a equação. Sabemos que
, onde
é a massa e
é a massa molar do CO
.
Substituindo na equação:
Então, a densidade é:
Passo 4
Vamos agora inserir os valores na fórmula. Primeiro, precisamos da massa molar do dióxido de carbono (CO
). O carbono © tem aproximadamente 12 g/mol e o oxigênio (O) tem 16 g/mol. Então:
A constante dos gases ideais (
) para CO
é aproximadamente:
Agora, substituindo todos os valores:
Passo 5
Vamos calcular os valores passo a passo:
- Calcular o numerador:
- Calcular o denominador:
- Dividir numerador pelo denominador:
Passo 6
Finalmente, o peso específico (
) é a massa por unidade de volume multiplicada pela aceleração da gravidade (
):
Resposta
O peso específico do dióxido de carbono nas condições dadas é aproximadamente
.
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