Em um dia de inverno, à temperatura de 0ºC,colocou-se uma amostra de ar, à pressão de 1,0 atm, em um recipiente de volume constante. Transportando essa amostra para um  ambiente a 60ºC, que pressão ela apresentará?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir qual será a pressão de uma amostra de ar quando a temperatura dela muda, mantendo o volume constante. Isso envolve a matéria dos gases e suas leis, especificamente a relação entre pressão e temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos listar o que a gente já sabe:
  • Temperatura inicial ( T1) = 0°C
  • Pressão inicial ( P1) = 1,0 atm
  • Temperatura final ( T2) = 60°C
  • Volume = constante

Passo 3

A gente vai usar a Lei de Charles, que relaciona pressão e temperatura quando o volume é constante. A fórmula dessa lei é:
P1T1 = P2T2
Isso significa que a pressão inicial dividida pela temperatura inicial é igual à pressão final dividida pela temperatura final.

Passo 4

Antes de aplicar a fórmula, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque as leis dos gases usam a escala Kelvin. A conversão é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
  • T1 = 0 + 273,15 = 273,15,K
  • T2 = 60 + 273,15 = 333,15,K

Passo 5

Agora, vamos aplicar a fórmula da Lei de Charles para encontrar P2:
P1T1 = P2T2
Isolando P2:
P2 = P1 times T2T1
Substituindo os valores:
P2 = 1,0,atm times 333,15,K273,15,K
Calculando:
P2 approx 1,0,atm times 1,22 approx 1,22,atm

Resposta

A pressão final da amostra de ar será aproximadamente 1,22 atm.

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