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:
  1. Calcular o numerador:
  1. Calcular o denominador:
  1. 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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