(b) Qual volume de
será consumido caso a temperatura seja de 300 K e pressão de 100 kPa ?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A pergunta é: Qual volume de
será consumido caso a temperatura seja de 300 K e pressão de 100 kPa? Para resolver isso, a gente vai usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume, temperatura e quantidade de matéria de um gás. Precisamos dessa lei para encontrar o volume que o oxigênio (
) está ocupando nessas condições de temperatura e pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da Lei dos Gases Ideais, que é expressa pela fórmula:
Onde:
-
é a pressão do gás, -
é o volume do gás, -
é a quantidade de matéria (em mols), -
é a constante dos gases ideais ( ), -
é a temperatura absoluta do gás.
Nosso objetivo é encontrar o volume
, então vamos isolar essa variável na fórmula.
Passo 3
Vamos rearranjar a equação para resolver para
:
Agora, precisamos dos valores:
-
, -
, -
é a quantidade de mols de consumido (supondo que já foi determinado na parte (a) do exercício), -
.
Passo 4
Antes de substituir os valores, é importante garantir que as unidades estejam compatíveis. Já que a pressão está em kPa, podemos usar a constante dos gases em kPa·L/(mol·K). Sabemos que:
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 5
Simplificando a equação:
Passo 6
Portanto, o volume de oxigênio consumido é
litros, onde
é a quantidade de mols de
consumido.
Resposta
O volume de
consumido nas condições dadas é
litros.