Uma amostra de 10.000 cm3 de vapor a 200ºC e a uma pressão de

20 atm é resfriada até condensar inteiramente. Qual é o volume de

água líquida? Expresse sua resposta em cm3

Passo 1

Opa galeeeeera! Hoje vamos ver como relacionar o volume de vapor com o volume da água liquida.

a) Para isso vamos usar a lei dos gases ideais:

P V = n R T → V = n R T P

Sendo P a pressão, V o volume, T a temperatura na escala kelvin, n o número de moles e R a constante dos gases ideais.

Passo 2

Mas sabemos que n = m M , sendo m a massa e M a massa molar do gás, então:

m = P V M R T

Lembrando que a densidade da água liquida é de 1000 k g m 3 , então:

1000 = m V l i q u i d o   = P M R T

Passo 3

Convertendo as unidades para o SI:

1 c m 3 = 10 - 6   m 3

V =   10000   c m 3 = 0.01 m 3

1   a t m = 101235   P a

P = 20   a t m = 2.026 ⋅ 10 6   P a

T = 273 + 200 = 473   K

M H 2 O = 0.018   k g / m o l

Passo 4

Calculando a massa de água:

m =   2.026 ⋅ 10 6 ⋅ 0.01 ⋅ 0.018 8.31 ⋅ 473 = 0.0928   k g

E utilizando a densidade da água:

0.0928 V l i q u i d o = 1000 → V l i q u i d o = 9.28 ⋅ 10 - 5   m 3

Passando para c m 3 (multiplicando por 10 6 ):

V l i q u i d o = 92.8   c m 3

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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