Enunciado
Física - Randall D. Knight - Termodinâmica Óptica- Ed: 2º - Capítulo 16.Exercícios e Problemas - Ex. 21
Um cilindro contendo hélio gasoso, com 10 cm de diâmetro e 30 cm de comprimento, está a 20°C. O manômetro marca 120 psi.
a. Quantos átomos de hélio há no cilindro?
b. Qual é a massa do hélio?
e. Qual é a concentração do hélio?
d. Qual é a massa específica do hélio?
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!!
Nesse caso, vamos tratar o hélio no cilindro selado como um gás ideal. Primeiro, vamos calcular o volume neste cilindro
Substituindo os valores, nós temos
Temos também que calcular a pressão manométrica do gás, que é igual a
Então, a pressão absoluta do gás é dada por (lembre-se que a pressão absoluta é dada pela soma da pressão relativa com a pressão atmosférica), com isso, temos que:
Com o dado da temperatura em Kelvin ser igual a 293 K, temos que o ‘n’ é dado por
Passo 2
A – O número de átomos é dado de uma maneira, o n é uma proporção de mols, para saber a quantidade de átomos no meio, basta apenas multiplicar pelo número de Avogrado, em expressão, temos algo do tipo
Substituindo os termos, temos que
Logo, tem-se aproximadamente
Passo 3
B – A massa do hélio é dada por
Como , temos que
Convertendo em quilos, obtemos o seguinte resultado:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)