Enunciado

Numa planta de processamento químico, uma câmara de reação com volume fixo V0 é conectada a um reservatório com volume fixo 4V0 por uma passagem contendo um terminal poroso de isolamento térmico. O terminal permite que ambos estejam a temperaturas diferentes. O terminal também permite a passagem do gás de qualquer das câmeras para a outra, garantindo que a pressão seja a mesma em ambas. Em um ponto do processamento, ambas as câmaras contêm gás na pressão de 1,00 atm e na temperatura de 27,0 °C. As válvulas de entrada e de exaustão das duas câmaras estão fechadas. O reservatório é mantido a 27,0 °C enquanto a câmara de reação é aquecida a 400 °C. Qual é a pressão em ambas as câmaras após isso ser feito?

Passo 1

Falaaaaaaaaaaaaaaaa Tribuxo?

Bora resolver mais uma questão!?

Vamos começar considerando um gás ideal:

p 1 V 1 T 1 = p 2 V 2 T 2

Como temos dois reservatórios ligados, teremos:

p 1 , i V 1 , i T 1 , i + p 2 , i V 2 , i T 2 , i = p 1 , f V 1 , f T 1 , f + p 2 , f V 2 , f T 2 , f Temos:

V 2 = 4 V 1

Como os volumes são fixos:

V 1 = V 1 , i = V 1 , f

V 2 = V 2 , i = V 2 , f

Substituindo:

p 1 , i V 1 T 1 , i + p 2 , i 4 V 1 T 2 , i = p 1 , f V 1 T 1 , f + p 2 , f 4 V 1 T 2 , f

Podemos simplificar V 1 :

p 1 , i T 1 , i + p 2 , i 4 T 2 , i = p 1 , f T 1 , f + p 2 , f 4 T 2 , f

Teremos:

p f = p 1 , f = p 2 , f

Então:

p 1 , i T 1 , i + p 2 , i 4 T 2 , i = p f T 1 , f + p f 4 T 2 , f

Colocando p f em evidência:

p 1 , i T 1 , i + p 2 , i 4 T 2 , i = p f 1 T 1 , f + 4 T 2 , f

Isolando p f :

p f = p 1 , i T 1 , i + p 2 , i 4 T 2 , i 1 T 1 , f + 4 T 2 , f

Convertendo:

T K = 273 + 27 = 300

T K = 273 + 400 = 673

Passo 2

Substituindo:

p f = 1 300 + 4 300 1 673 + 4 300

p f = 1,247   a t m

Mandamos bem nessa!!!!!!

Até a próxima questão..............

Resposta

p f = 1,247   a t m

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