ponto) são introduzidos
de
a
e
em um recipiente de 100 L e em seguida mais
de
a
e
, mantendo-se a mistura a
. Considerando comportamento ideal, calcule a pressão total da mistura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema envolvendo gases, especificamente dióxido de carbono (CO) e hidrogênio (H₂). A gente precisa calcular a pressão total da mistura desses gases dentro de um recipiente de 100 litros, considerando que eles se comportam de maneira ideal. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria dos gases.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que foi dado:
-
CO (dióxido de carbono):
- Volume inicial: 9,1 L
- Pressão: 1,0 atm
- Temperatura inicial: 0°C
-
H₂ (hidrogênio):
- Volume inicial: 26,6 L
- Pressão: 1,0 atm
- Temperatura inicial: 25°C
-
Recipiente final:
- Volume: 100 L
- Temperatura final da mistura: 27°C
Precisamos encontrar a pressão total da mistura após os gases serem combinados e a temperatura ajustada.
Passo 3
Vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão -
é o volume -
é a quantidade de matéria (em moles) -
é a constante dos gases ( ) -
é a temperatura em Kelvin
Primeiro, vamos converter todas as temperaturas de Celsius para Kelvin:
- Temperatura de CO:
- Temperatura de H₂:
- Temperatura final:
Passo 4
Agora, vamos calcular a quantidade de matéria (
) de cada gás antes da mistura usando a fórmula rearranjada da Lei dos Gases Ideais:
Para o CO:
Calculando isso:
Para o H₂:
Calculando isso:
Passo 5
Agora, somamos as quantidades de matéria dos dois gases para obter a quantidade total na mistura:
Passo 6
Com a quantidade total de matéria e sabendo o volume final e a temperatura final, podemos usar a Lei dos Gases Ideais novamente para encontrar a pressão total (
):
Substituindo os valores:
Passo 7
Calculando:
Resposta
A pressão total da mistura é aproximadamente 0,369 atm.
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. Ambas as composições celulares são representadas pela fórmula
.