Seria possível que uma amostra de 39,95 g de argônio gasoso, em um vaso de volume igual a 20 L , exercesse uma pressão de 40 atm , a 50^circ C, se set comportamento fosse ideal? (2,0 pontos)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma amostra de argônio gasoso com uma massa de 39,95 g, em um recipiente de volume 20 , L, exercendo uma pressão de 40 , atm a uma temperatura de 50^circ C. A matéria que vamos usar aqui é a Teoria dos Gases Ideais, e vamos precisar da fórmula da Lei dos Gases Ideais para resolver isso.

Passo 2

Vamos começar convertendo a temperatura de Celsius para Kelvin, porque na fórmula dos gases a temperatura precisa estar nessa unidade. A conversão é feita adicionando 273,15 à temperatura em Celsius.
T(K) = 50 + 273,15 = 323,15 , K

Passo 3

Agora, vamos encontrar o número de mols ( n) do argônio. Para isso, precisamos da massa molar do argônio. O argônio tem uma massa molar de aproximadamente 39,95 , g/mol. Usamos a fórmula:
n = massamassa molar = 39,95 , g39,95 , g/mol = 1 , mol

Passo 4

Com o número de mols, a pressão, o volume e a temperatura em mãos, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que é:
PV = nRT
Onde:
  • P é a pressão,
  • V é o volume,
  • n é o número de mols,
  • R é a constante dos gases ideais ( 0,0821 , L , atm/(mol , K)),
  • T é a temperatura em Kelvin.
Vamos reorganizar a fórmula para resolver a pressão teórica:
P = nRTV
Substituindo os valores:
P = 1 , mol times 0,0821 , L , atm/(mol , K) times 323,15 , K20 , L approx 26,5020 approx 1,325 , atm

Passo 5

Agora, vamos comparar a pressão que calculamos usando a Lei dos Gases Ideais ( approx 1,325 , atm) com a pressão dada na questão ( 40 , atm).
A pressão calculada é muito menor do que a pressão dada, o que indica que, sob essas condições, o argônio não está se comportando como um gás ideal. Isso pode acontecer devido a interações entre as moléculas do gás ou ao fato de a pressão ser muito alta para que as aproximações da Lei dos Gases Ideais se apliquem corretamente.

Resposta

Não, sob as condições dadas o argônio não se comportaria como um gás ideal.

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