Enunciado
Química - Atkins - Fisico-Quimica - Vol. 1- Ed: 8º - Capítulo 1.Aplicações - Ex. 28
1.28 Ainda hoje em dia usam-se balões com a finalidade de monitorar os fenômenos meteorológicos e a química da atmosfera. É possível investigar alguns aspectos técnicos das ascensões em balões usando a lei do gás perfeito. Imaginemos que um balão tenha o raio de 3,0 m e que seja esférico. (a) Que quantidade de H2 (em moles) é necessária para encher o balão até a pressão de 1,0 atm, na temperatura ambiente de 25°C, no nível do mar? (b) Que massa o balão pode elevar, no nível do mar, sendo 1,22 kg m-3 a massa específica do ar? (c) Que carga o mesmo balão pode elevar se estiver usando He em lugar do H2?
Passo 1
Eaii... beleza??
Nessa questão vamos usar a equação dos gases ideais:
E lembrar que o volume da esfera é:
Passo 2
- Pra achar a quantidade de vamos usar a equação dos gases ideais:
- Primeiro vamos achar qual a massa de hidrogênio, já que a massa molar é :
- Para o Hélio, temos:
Ahhh.. mas antes disso vamos calcular o volume do balão:
Agora sim vamos calcular o número de mol de :
Passo 3
E com a massa específica do ar:
Então vamos ter:
Passo 4
Então ficamos com: