Para um gás de van der Waals atm. . Calcule: a) a sua temperatura de Boyle.

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão sobre gás de van der Waals. A gente precisa calcular a temperatura de Boyle para um gás que tem os parâmetros e . Para isso, vamos precisar usar a equação de van der Waals e entender o que é a temperatura de Boyle.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a equação de van der Waals é uma forma de ajustar a equação dos gases ideais para levar em conta o volume das moléculas e as forças de atração entre elas. A equação é:
Onde:
  • é a pressão,
  • é o volume,
  • é a quantidade de mols,
  • é a constante dos gases,
  • é a temperatura,
  • e são constantes específicas do gás.

Passo 3

A temperatura de Boyle é a temperatura na qual o segundo termo da expansão virial se anula, fazendo com que o comportamento do gás se torne ideal em baixas pressões. Para encontrar essa temperatura, usamos a relação:
Isso significa que precisamos dividir a constante pela constante dos gases multiplicada pela constante .

Passo 4

Vamos agora substituir os valores fornecidos na fórmula:

Passo 5

Calculando o denominador primeiro:
Então:

Resposta

A temperatura de Boyle para o gás dado é aproximadamente 149 K.

Exercícios relacionados

Calcule a fugacidade para um gás que possua , a 10,0 atm e .
a partir dos dados da seguinte tabela a . Calcule a energia livre diretamente e também através da combinação dos dados de entalpia e entropia.
Substância
0
250,3 205,138 159,8
0
ou .
Para um gás de van der Waals atm. . Calcule: c) o coeficiente Joule-Thomson à cal.grau .
Deseja-se realizar uma expansão Joule-Thomson na temperatura de 1000 K dispondo-se dos gases e . Qual dos dois gases deve ser usado a fim de se obter resfriamento? Admita que os dois gases obedecem a equação de van der Waals.
Dados: