Quantos mols de gás ideal existem em uma sala com volume de
à pressão atmosférica e temperatura 300K? Qual é o volume de um mol de um gás ideal nas CNTP: Temperatura Padrão (273K) e Pressão (1 atmosfera)?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre gás ideal! O enunciado pede para a gente descobrir quantos mols de gás existem numa sala com volume de
, sob pressão atmosférica e temperatura de 300K. Além disso, precisamos saber qual é o volume ocupado por um mol desse gás nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), que são 273K e 1 atmosfera. Para isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de mols.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o número de mols de gás na sala. A fórmula da Lei dos Gases Ideais é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura.
Queremos encontrar
, então vamos isolar essa variável:
Agora, vamos substituir os valores que temos. Mas antes, precisamos garantir que todas as unidades estejam compatíveis. Vamos usar:
-
, -
, -
, -
.
Substituindo na fórmula:
Passo 3
Agora, vamos fazer as contas:
Então, existem aproximadamente 2031 mols de gás na sala.
Passo 4
Agora, vamos descobrir o volume que um mol de gás ocupa nas CNTP. Mais uma vez, usamos a Fórmula dos Gases Ideais:
Como queremos o volume de 1 mol (
), a fórmula fica:
Substituindo os valores das CNTP:
-
, -
, -
.
Convertendo para litros (já que
):
Resposta
Existem aproximadamente 2031 mols de gás na sala, e cada mol ocupa um volume de 22,4 litros nas CNTP.
Exercícios relacionados
Um mol de gás nitrogênio ideal tem 2 atmosferas e ocupa um volume de
.
Encontre a temperatura, T, a energia interna (considerada apenas energia cinética),
U , e a velocidade típica das moléculas de gás que têm massa de 4,65$\cdot$10-26 kg . Todas as respostas devem ser dadas no S.I. de unidades.
Encontre a temperatura, T, a energia interna (considerada apenas energia cinética),
U , e a velocidade típica das moléculas de gás que têm massa de 4,65$\cdot$10-26 kg . Todas as respostas devem ser dadas no S.I. de unidades.
Uma bolha de ar esférica com raio de
é liberada 30 m abaixo da superfície de um lago em
. Qual é o seu volume quando a bolha atinge a superfície do lago que está a
300 K supondo que está em equilíbrio térmico o tempo todo? Considere que o ar pode ser tratado como um gás ideal e lgnore o tamanho da bolha comparada com outras dimensões como 30m.
No problema anterior, a) calcule a variação da entropia em cada etapa do ciclo. b) Mostre que a variação total da entropia é nula quando completa-se o ciclo adicionando o processo entre os pontos 1 e 3 a volume constante. (1,0) Todas as respostas neste problema devem ser escritas substituindo as temperaturas em função de
!
A função de uma onda transversal, num fio, é dado por
, onde
e
estão em metros e
em segundos. a) Qual é a amplitude da onda?