Sabendo que em cntp, um mol de gás perfeito ocupa o volume de 22,4 L (volume molar). Assim, mantida a pressão qual será o volume ocupado por um mol de gás perfeito à temperatura de 27°C?
A) 18, 7°C.
(B) 31, 2°C.
© 46, 3°C.
(D) 58,2°C.
(E) 73,5°C
A) 18, 7°C.
(B) 31, 2°C.
© 46, 3°C.
(D) 58,2°C.
(E) 73,5°C
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre gás perfeito e volume molar. A gente sabe que, nas condições padrão de temperatura e pressão (0°C e 1 atm), um mol de gás perfeito ocupa 22,4 litros. A pergunta é: se a pressão continuar a mesma, qual será o volume ocupado por um mol desse gás quando a temperatura subir para 27°C? Vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona volume e temperatura quando a pressão e a quantidade de gás são constantes.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que as fórmulas de gás ideal usam a escala Kelvin. A fórmula para isso é:
Então:
- Temperatura inicial (T₁) = 0°C = 273,15 K
- Temperatura final (T₂) = 27°C = 300,15 K
Passo 3
Agora, vamos usar a Lei de Charles, que diz que, a pressão constante, o volume de um gás é diretamente proporcional à sua temperatura em Kelvin. A fórmula é:
Queremos encontrar V₂, então rearranjamos a fórmula:
Passo 4
Substituindo os valores que temos:
Passo 5
Vamos calcular a razão das temperaturas:
Então:
Resposta
O volume ocupado por um mol de gás perfeito a 27°C, mantendo a pressão constante, é aproximadamente 24,6 litros.