Com que precisão as medidas de massa e de volume deveriam ser feitas para se poder decidir se a amostra é de PEAD ou PEBD?
Passo 1
Então, galera, vamos lá! A questão pede pra gente descobrir com que precisão precisamos medir a massa e o volume de uma amostra para poder dizer se ela é PEAD (Polietileno de Alta Densidade) ou PEBD (Polietileno de Baixa Densidade). Isso envolve entender o conceito de densidade e como diferenças nessa propriedade nos ajudam a distinguir esses dois tipos de polietileno.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é densidade. Densidade é uma propriedade que relaciona a massa de um material com o seu volume, e é calculada pela fórmula:
Onde:
-
é a densidade, -
é a massa, -
é o volume.
Passo 3
Sabemos que o PEAD tem uma densidade maior que o PEBD. Por exemplo:
- Densidade do PEAD: aproximadamente 0,95 g/cm³
- Densidade do PEBD: aproximadamente 0,92 g/cm³
Essas diferenças podem parecer pequenas, mas são suficientes para distinguir os materiais se medirmos com a precisão correta.
Passo 4
Para decidir com confiança se a amostra é PEAD ou PEBD, precisamos que a incerteza nas medições de massa e volume seja menor que a diferença de densidade entre os dois materiais. A diferença de densidade aqui é:
Passo 5
Agora, vamos analisar como a incerteza nas medições de massa (
) e volume (
) afeta a incerteza na densidade (
). A propagação de incertezas para a densidade é dada por:
Para que a incerteza na densidade seja menor que a diferença entre as densidades dos dois materiais (
), precisamos que:
Passo 6
Assumindo que
e
são medidos com as mesmas proporções de incerteza (
), podemos simplificar:
Então, para que
:
Ou seja, a incerteza relativa nas medições de massa e volume deve ser menor que 1,6%.
Resposta
Para distinguir se a amostra é PEAD ou PEBD, as medidas de massa e de volume devem ser feitas com uma precisão relativa menor que 1,6%.
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Você possui em seu laboratório quatro compostos sólido impuros, chamados de A, B, C e D. Tais compostos são igualmente solúveis nos três solventes listados. Em cada caso, qual solvente você escolheria para recristalizar uma amostra levemente impura de cada composto? Explique.
Composto A: benzeno, acetona ou clorofórmio
Composto B: tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, acetato de etila
Composto C: metanol, etanol ou água
Composto D: etanol, acetona ou éter dietílico
Composto A: benzeno, acetona ou clorofórmio
Composto B: tetracloreto de carbono, cloreto de metileno, acetato de etila
Composto C: metanol, etanol ou água
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Um aluno de química estava recristalizando um composto. Conforme a solução quente esfriava até a temperatura ambiente, nenhum cristal apareceu. O frasco foi então colocado em um banho de água gelada. De repente, uma grande quantidade de material sólido apareceu no frasco. O aluno isolou um bom rendimento de produto, no entanto, o produto estava contaminado com impurezas. Explique.
Um aluno usou benzeno (líquido volátil) para recristalizar um composto. Conforme a solução quente esfriava até a temperatura ambiente, muito poucos cristais apareceram. O frasco foi então colocado em um banho de água gelada. De repente, uma grande quantidade de material sólido apareceu no frasco. Então, o aluno filtrou o sólido com vácuo, mas apenas alguns cristais permaneceram no papel de filtro. Explique esses resultados.
Estime o volume molar do
, a 500 K e 100 atm, admitindo que o gás se comporta como um gás de van der Waals.
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Ar | 1.337 | 3.20 |
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3.610 | 4.29 |
He | 0.0341 | 2.38 |
Xe | 4.137 | 5.16 |
- More values are given in the Data section.