Um gás contido em um tanque de 10,0 L a 25^circ C tem uma pressão de 1,00 atm. O gás é transferido para um tanque de 20,0 L a 0^circ C. Qual afirmação é verdadeira?
a) A pressão do gás é reduzida pela metade.
b) A pressão no tanque é duplicada.
c) A pressão do gás é de 1,00 atm.
d) Nenhuma das respostas anteriores.

Passo 1

Vamos resolver um exercício que envolve a relação entre pressão, volume e temperatura de um gás. O enunciado nos apresenta a situação inicial de um gás em um tanque e a sua transferência para outro tanque com volume e temperatura diferentes. Para resolver, vamos utilizar a Lei dos Gases Ideais, especificamente a Lei Combinada dos Gases, que relaciona pressão, volume e temperatura.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a Lei Combinada dos Gases, que é dada por:
P1 V1T1 = P2 V2T2
Onde:
  • e são as pressões iniciais e finais;
  • e são os volumes iniciais e finais;
  • e são as temperaturas iniciais e finais em Kelvin.

Passo 3

Vamos identificar os valores fornecidos no problema:
  • Volume inicial,
  • Pressão inicial,
  • Temperatura inicial, → convertendo para Kelvin:
  • Volume final,
  • Temperatura final, → convertendo para Kelvin:

Passo 4

Queremos encontrar a pressão final P2 = P1 V1 T2T1 V2 . Rearranjando a fórmula da Lei Combinada dos Gases para :

Passo 5

Substituindo os valores na equação:
P2 = 1,00 , atm times 10,0 , L times 273 , K298 , K times 20,0 , L

Passo 6

Calculando os termos:
P2 = 1,00 times 10,0 times 273298 times 20,0 = 27305960 approx 0,46 , atm

Resposta

A pressão do gás após a transferência é aproximadamente 0,46 atm. Portanto, a afirmação correta é:
d) Nenhuma das respostas anteriores.

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