Você foi contratado para projetar um tanque de aço para armazenamento de
a 290 K . O tanque apresenta um volume de
e se quer armazenar 460 kg de
. Que pressão será exercida pelo
?
Passo 1
Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente precisa descobrir qual é a pressão exercida pelo dióxido de carbono (
) num tanque de aço. Os dados que temos são:
- Temperatura (
): 290 K - Volume (
): 10,4 m³ - Massa de
( ): 460 kg
Vamos usar a Lei dos Gases Ideais para resolver isso. Essa lei relaciona pressão, volume, temperatura e a quantidade de gás, e é super útil para esses tipos de problemas.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
Onde:
-
é a pressão que queremos encontrar, -
é o volume do tanque, -
é a quantidade de substância em mols, -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura.
Nosso desafio é encontrar
, mas primeiro precisamos descobrir quantos mols (
) de
temos no tanque.
Passo 3
Para encontrar a quantidade de mols (
), usamos a relação entre massa, massa molar e mols:
Onde:
-
é a massa do gás, -
é a massa molar do .
Sabemos que a massa molar do
é aproximadamente
. Mas como nossa massa está em kg, vamos converter para gramas:
Agora, calculamos os mols:
Passo 4
Com o valor de
encontrado, vamos substituir na Lei dos Gases Ideais para encontrar
:
Vamos substituir os valores:
Calculando:
Vamos fazer passo a passo:
- Multiplicamos
por :
- Multiplicamos pelo
:
- Dividimos pelo volume
:
Resposta
A pressão exercida pelo
no tanque é aproximadamente
.
Exercícios relacionados
Encontre a densidade do dióxido de carbono a
e 1500 psia, a plicando:
a. Lei dos gases ideais;
a. Lei dos gases ideais;
Um tanque de nitrogênio apresenta volume de
temperatura inicial de
. Uma lbm de nitrogênio é removida do tanque e a pressão cai para 100 psig e a temperatura do gás no tanque cai para
. Assumindo que o
se comporta como um gás ideal, calcule a pressão manométrica inicial do tanque.
Use a equação de van der Waals para calcular a pressão no tanque. Repita o procedimento usando a equação Soave-Redlich-Kwong. Há alguma diferença significativa na predição da pressão através desta duas equações?
a) Porque o átomo de cloro direciona a substituição para a(s) posição(ões) indicada(s)?
b) Como o átomo de cloro influencia a reatividade do anel benzênico? Explique
b) Como o átomo de cloro influencia a reatividade do anel benzênico? Explique