1 kmol de anidrido carbônico se encontra à temperatura de
. Achar a pressão deste gás considerando que o gás é real: Resolver este problema para o volume
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema nos diz que temos 1 kmol de anidrido carbônico (que é o CO₂) a uma temperatura de
. A gente precisa descobrir qual é a pressão desse gás quando ele está em um volume de
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de gases reais, que são mais precisos que os ideais para gases em condições específicas. Vamos precisar da equação de estado dos gases reais, como a equação de van der Waals.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a equação de van der Waals, que ajusta a equação dos gases ideais levando em conta o volume das moléculas e as forças intermoleculares. A equação é:
Aqui:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de moles, -
é a temperatura, -
é a constante dos gases, -
e são constantes específicas para cada gás.
Passo 3
Vamos reunir os valores que temos e os que precisamos encontrar:
-
, -
(convertendo para Kelvin), -
, -
, - As constantes
e para o CO₂ são aproximadamente e . Vamos converter essas unidades para compatíveis com o SI: -
, -
.
-
Passo 4
Vamos substituir os valores na equação de van der Waals:
Substituindo:
Passo 5
Vamos calcular passo a passo:
- Calcular
:
- Calcular
:
- Calcular
:
- Calcular
:
Passo 6
Agora, substituímos tudo de volta na equação:
Isolando
:
Resposta
A pressão do anidrido carbônico a
e
é aproximadamente
.
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