Um tanque com volume interno de contém um gás à temperatura e pressão ambientes: e . Qual é a massa contida no tanque se o gás é a) ar; b) neônio; ou c) propano?

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre um tanque de que contém um gás a e . A gente precisa descobrir a massa desse gás no tanque para três casos: a) ar; b) neônio; c) propano.
Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão ( ), volume ( ), temperatura ( ) e quantidade de matéria ( ). A fórmula é:
Onde:
  • é a constante dos gases ideais ( ).
  • está em Kelvin, então precisamos converter para Kelvin.
Vamos precisar também conhecer a massa molar de cada gás para calcular a massa total.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin. A fórmula para isso é:
Então:

Passo 3

Agora, vamos reorganizar a fórmula da Lei dos Gases Ideais para encontrar a quantidade de matéria ( ):
Substituindo os valores que já temos:
Então:

Passo 4

Agora que temos a quantidade de matéria ( ), podemos encontrar a massa ( ) do gás usando a relação:
Onde é a massa molar do gás em questão. Vamos calcular para cada gás:

a) Ar

A massa molar do ar é aproximadamente .
Convertendo para kg/mol:
Então:

b) Neônio

A massa molar do neônio é .
Convertendo para kg/mol:
Então:

c) Propano

A massa molar do propano é .
Convertendo para kg/mol:
Então:

Resposta

A massa contida no tanque é:
a) Ar: ;
b) Neônio: ;
c) Propano: .

Exercícios relacionados

Água a e título tem sua temperatura aumentada em em um processo a pressão constante. Determine o vo lume e o título finais.
A forma de uma gota de líquido é dada pela seguinte expressão matemática, deduzida experimentalmente:
onde: peso específico da gota de líquido ); peso específico do vapor em torno da gota de líquido; diâmetro da gota; tensão superficial (força/unidade de comprimento) e é uma função determinada na experimentalmente. Para que a equação acima seja dimensionalmente correta, quais devem ser as dimensões de ? Resp.: adimensional
Dois mergulhadores descem a uma profundidade de . Um deles se encaminha para baixo de um superpetroleiro e o outro fica distante dele. Qual deles é submetido à maior pressão?
Um recipiente de aço, que apresenta massa igual a 12 kg, contém 1,75 kmols de propano na fase líquida. Qual é a força necessária para movimentá-lo com aceleração de direção horizontal?