4.9) Quando Robert Boyle fez seus experimentos, ele mediu uma pressão em polegadas de mercúrio ( p o l H g ). Em um dia que a pressão atmosférica era 29,85p o l H g , ele prendeu um pouco de ar no braço de um tubo J (1) e mediu a diferença de altura da coluna de mercúrio nos dois braços do tubo ( h ). Quando h=12,0p o l e g a d a s , a altura do gás no braço do tubo era de 32,0p o l . Boyle, então, adicionou mais mercúrio até a altura h=30,0p o l (2). (a) Qual era a altura do espaço de ar (em polegadas) no tubo em (2)? (b) Qual era a pressão do gás no tubo em (1) e (2) em mmHg

22,24p o l 1063m m H g 1520,2m m H g

Enunciado

Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 9

4.9) Quando Robert Boyle fez seus experimentos, ele mediu uma pressão em polegadas de mercúrio (). Em um dia que a pressão atmosférica era , ele prendeu um pouco de ar no braço de um tubo J (1) e mediu a diferença de altura da coluna de mercúrio nos dois braços do tubo (). Quando , a altura do gás no braço do tubo era de . Boyle, então, adicionou mais mercúrio até a altura (2). (a) Qual era a altura do espaço de ar (em polegadas) no tubo em (2)? (b) Qual era a pressão do gás no tubo em (1) e (2) em mmHg

Passo 1

Oi, galerinha! Tudo bom? A questão nos dá uma situação inicial, depois ele modifica o sistema (adicionando mais mercúrio) e pede a altura pede a altura do espaço de ar e a pressão do gás em mmHg em (1) e (2).

Como vamos comparar uma situação inicial e final, e relacionar pressão e altura, vamos utilizar a clássica relação:

Mas antes de aplicar essa relação precisamos fazer algumas considerações!

Passo 2

Como a temperatura é a mesma nas duas situações (), ficamos com

Repara também que a fórmula relaciona volume e o que temos é altura. Porém, como estamos tratando do mesmo tubo, temos a mesma área nas duas situações e como,