Em um recipiente fechado, certa massa de gás ideal ocupa um volume de 12 litros a 293K. Se este gás for aquecido até 302K, sob pressão constante, seu volume será:
(a) 12,37 L
(b) 13,37 L
© 14,37 L
(d) 12 L
(e) 13 L
(a) 12,37 L
(b) 13,37 L
© 14,37 L
(d) 12 L
(e) 13 L
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma certa quantidade de gás ideal dentro de um recipiente fechado. Originalmente, esse gás ocupa 12 litros a uma temperatura de 293 Kelvin. A gente precisa descobrir qual será o novo volume desse gás quando a temperatura aumentar para 302 Kelvin, mantendo a pressão constante. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Charles, que relaciona volume e temperatura de um gás mantendo a pressão constante.
Passo 2
Primeiro, vamos entender a Lei de Charles. Ela diz que, para uma quantidade fixa de gás a pressão constante, o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta (em Kelvin). A fórmula fica assim:
Onde:
- $ V_1 $ é o volume inicial,
- $ T_1 $ é a temperatura inicial,
- $ V_2 $ é o volume final,
- $ T_2 $ é a temperatura final.
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que:
- $ V_1 = 12 $ litros,
- $ T_1 = 293 $ K,
- $ T_2 = 302 $ K.
Queremos encontrar $ V_2 $. Então, rearranjamos a fórmula para resolver $ V_2 $:
Passo 4
Agora, substituindo os valores:
Passo 5
Vamos calcular a fração:
Então:
Resposta
A resposta correta é (a) 12,37 L.