Qual a pressão (atm) dentro de um tubo de imagem de televisão sabendo que o volume do tubo é de
, a temperatura é
e ele contém
de gás nitrogênio?
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta é sobre descobrir a pressão dentro de um tubo de imagem de televisão. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de gás. Vamos precisar converter algumas unidades e aplicar essa lei para chegar na resposta.
Passo 2
Primeiro, precisamos transformar a massa de gás nitrogênio que temos em quantidade de mols. A massa que temos é 0,01 mg, mas vamos transformar isso para gramas para facilitar. Sabemos que:
Agora, usando a massa molar do N₂ que é 28 g/mol, a quantidade de mols (n) é:
Passo 3
A temperatura está em graus Celsius, mas para usar a Lei dos Gases Ideais, precisamos converter para Kelvin. A fórmula para isso é:
Então:
Passo 4
Agora, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é:
Onde:
-
é a pressão que queremos encontrar, -
é o volume (5,0 L), -
é a quantidade de mols que calculamos, -
é a constante dos gases ideais (0,0821 L·atm/mol·K), -
é a temperatura em Kelvin.
Queremos isolar
, então rearranjamos a fórmula:
Passo 5
Vamos substituir os valores na fórmula:
Calculando passo a passo:
- Multiplica
:
- Multiplica pelo
:
- Divide pelo volume
:
Resposta
A pressão dentro do tubo de imagem de televisão é aproximadamente
atm.