Uma massa de hidrogenio , sob pressão de 2,5 atm e temperatura de 77 graus celsius, ocupa um volume de 500 cm quadrado. Calcule seu volume nas cntp :
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o problema tá pedindo. A gente tem uma massa de hidrogênio que, sob uma pressão de 2,5 atm e temperatura de 77°C, ocupa um volume de 500 cm³. O que a gente precisa descobrir é qual será esse volume quando as condições forem mudadas para as CNTP, que são as Condições Normais de Temperatura e Pressão (0°C e 1 atm). Vamos usar a Lei dos Gases Ideais para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da equação que relaciona pressão, volume e temperatura de um gás:
Onde:
- $ P_1 $ e $ P_2 $ são as pressões iniciais e finais,
- $ V_1 $ e $ V_2 $ são os volumes iniciais e finais,
- $ T_1 $ e $ T_2 $ são as temperaturas iniciais e finais (em Kelvin).
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque a equação precisa estar nessa unidade. A fórmula é:
Então:
- $ T_1 = 77 + 273,15 = 350,15 , K $
- $ T_2 = 0 + 273,15 = 273,15 , K $
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores conhecidos na equação. Sabemos que na CNTP, $ P_2 = 1 , atm $ e $ V_2 $ é o que queremos encontrar. Então:
Passo 5
Vamos isolar $ V_2 $ na equação:
Passo 6
Agora, é só calcular os valores:
Resposta
O volume do hidrogênio nas CNTP é aproximadamente 975,5 cm³.