Um freezer hermético mantém 2,50 moles de ar a
e
. O ar é, então, refrigerado a
. (b) qual seria a variação se a pressão fosse mantida a 1 atm durante a refrigeração?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um freezer hermético que guarda 2,50 moles de ar a uma temperatura de
e pressão de
. O ar é depois resfriado para
. Na parte (b), queremos saber qual a variação no volume se a pressão for mantida constante em 1 atm durante esse resfriamento. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, número de moles e temperatura.
Passo 2
A Lei dos Gases Ideais é dada por:
onde:
- $ P $ é a pressão,
- $ V $ é o volume,
- $ n $ é o número de moles,
- $ R $ é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K),
- $ T $ é a temperatura em Kelvin.
Como queremos manter a pressão constante, podemos relacionar os volumes inicial e final com as temperaturas correspondentes.
Passo 3
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin:
Passo 4
Usando a relação $ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} $, podemos resolver para $ V_2 $:
Passo 5
Primeiro, calculamos o volume inicial $ V_1 $ usando a Lei dos Gases Ideais:
Passo 6
Agora, calculamos o volume final $ V_2 $:
Passo 7
A variação no volume $ \Delta V $ é a diferença entre o volume final e o inicial:
Resposta
A variação no volume é de aproximadamente
, indicando uma diminuição.