Um tanque fechado apresenta volume igual a 0,057 m^3 e contém 0,136 kg de um gás. Um manômetro indica que a pressão no tanque é de 82,7 kPa quando a temperatura do gás é igual a 27^circ C. Esse tanque contém oxigênio ou hélio. Justifique sua resposta. Resposta: oxigênio

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um tanque fechado com volume de que contém de gás. A pressão dentro do tanque é de quando a temperatura é de . Nosso objetivo é descobrir se o gás é oxigênio ou hélio. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, quantidade de gás e temperatura.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula da Lei dos Gases Ideais:
PV = nRT
Onde:
  • é a pressão,
  • é o volume,
  • é o número de mols,
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin.

Passo 3

Vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a fórmula precisa estar em Kelvin:
T = 27^circ C + 273,15 = 300,15 , K

Passo 4

Agora, vamos reorganizar a fórmula para encontrar o número de mols ( n = PVRT ):
P = 82,7 , kPa = 82700 , Pa
Substituindo os valores:
V = 0,057 , m^3
R = 8,314 , J/(mol cdot K)
T = 300,15 , K
n = 82700 times 0,0578,314 times 300,15
n approx 4719.92494.7 approx 1,89 , mol

Passo 5

Agora que temos o número de mols, podemos encontrar a massa molar ( M = massan ) do gás usando:
massa = 0,136 , kg = 136 , g
Substituindo os valores:
M = 1361,89 approx 71,96 , g/mol

Passo 6

Agora, vamos comparar a massa molar encontrada com as massas molares conhecidas:
  • Oxigênio ( ): aproximadamente
  • Hélio ( ): aproximadamente
A massa molar que calculamos ( ) está próxima de dois átomos de oxigênio, mas bem acima do hélio. Portanto, o gás no tanque é oxigênio.

Resposta

O gás no tanque é oxigênio.

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