Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 19.Problemas Adicionais - Ex. 79
Um tanque de aço contém de amônia () a uma pressão de e uma temperatura de . (a) Qual é o volume do tanque em litros? (b) Mais tarde, a temperatura é e a pressão é . Quantos gramas do gás vazaram do tanque?
Passo 1
Quando você ouvir falar em pressão, volume e temperatura na mesma frase, pode apostar que a lei dos gases ideais vai ser útil:
No nosso caso, o objetivo é encontrar o volume:
A questão já deu a pressão e a temperatura:
E a constante dos gases é:
Então o único problema é encontrar o número de mols nessa amostra com de .
Passo 2
Vamos calcular a massa molar da amônia. Temos três átomos de hidrogênio () e um de nitrogênio (), podemos olhar as massas molares de cada um em alguma tabela:
Se cada mol tem gramas, quantos mols existem em ?
Substituindo isso na fórmula de cima:
E em litros:
Passo 3
(b) Como o volume do tanque é constante, se a pressão e a temperatura mudaram, quer dizer que alguma quantidade do gás escapou.
Vamos ver qual é a quantidade de mols que, nesse tanque, gera aquela pressão e temperatura:
Então se antes nós tínhamos mols de gás, e agora temos , quanto foi perdido?
E a quantas gramas de amônia isso equivale? Vimos que cada mol de amônia tem de massa, ou seja:
Pronto, resolvido!
Resposta
(a) litros.
(b) Vazaram gramas do gás.