Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 14º - Capítulo 18.Problemas - Ex. 51
Um cilindro com 1,0 m de altura e diâmetro interno de 0,120 m armazena gás propano (massa molar igual a ) para ser usado em um churrasco. O cilindro é inicialmente cheio de gás até que a pressão manométrica seja e a temperatura seja igual a 22 ºC. A temperatura do gás permanece constante à medida que ele é parcialmente retirado do tanque, até que a pressão manométrica final seja igual a Pa. Calcule a massa do propano que foi consumido.
Passo 1
Faaaaala meu povo, bora pra mais uma questão do nosso livro!
Para essa questão, primeiramente temos que anotar alguns dados fornecidos:
Temos um tanque com comprimento ;
Raio ;
Preenchido com gás propano com pressão ;
Temperatura de .
Temos também como saber o seu volume a partir da equação:
Parte desse gás foi esvaziado para ser usado e a pressão diminuiu para e definitivamente a massa também diminuíram e é pedido para calcular a massa de gás que foi usada. Belezinha?
Agora vamos seguir na nossa resolução.
Passo 2
Neste caso, temos dois estados:
1º estado é o gás propano tem massa e pressão .
2º estado é o gás propano tem massa que permanece no tanque depois que uma parte do gás é esvaziada e a pressão é .
Temos os valores de e e nosso passo a passo será primeiro encontrar o valor de em seguida o valor de que consequentemente nos dará o valor da massa que foi utilizada.
Pela equação dos gases ideais, temos:
Onde é o número de mols e pode substituir seu valor por onde é a massa molar do gás propano e é igual a .
Então ficamos com:
Resolvendo em função de , encontramos:
Passo 3
Tendo agora o valor de , podemos usar a seguinte relação:
Resolvendo para, ficamos com:
Substituído os valores que já temos:
Agora encontramos a massa de gás restante no tanque depois que uma parte do gás foi usada. Para calcular a massa de gás propano que foi usada, faremos:
A massa de gás propano que foi usada em uma churrasqueira é !
E assim a gente finaliza mais uma questãozinha.
Tudo certo? Te vejo na próximaaaaa!