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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. 21

21. Um balão de hélio tem volume igual a 12,4   L quando a pressão é 0,885   a t m e a temperatura, 22   ° C . O balão é resfriado sob pressão constante até a temperatura de - 18   ° C . Qual é o volume do balão nessas condições?

Passo 1

Oi galerinha! Tudo bom? Esse problema pede para analisarmos a situação inicial e final de um sistema fechado. Para isso, vamos usar uma variação da equação:

P V = n R T

Mas foi dado no enunciado que o balão foi resfriado à pressão constante, então P 1 = P 2 . Como n e R também não variam. Temos que:

V 1 T 1 = V 2 T 2

Onde, o V 1 e T 1 são o volume e pressão inicial e o V 2 e T 2 são o volume e pressão final.

Agora bora aplicar! Mas vamos ter cuidado com as unidades!

Passo 2

Bom, já de cara, o que a gente tem que fazer? Mudar a temperatura de ° C para K .

T 1 = 22   ° C + 273 = 295   K

T 2 = - 18   ° C + 273 = 255   K

Agora partiu jogar na equação?

Passo 3

Como nós temos V 1 ,   T 1   e   T 2 e queremos achar V 2 , é só trocar os valores:

V 1 T 1 = V 2 T 2

Substituindo,

12,4   L 295   K = V 2 255   K

V 2 = 255   K ⋅ 12,4   L 295   K

V 2 = 10,72   L

Resposta

O volume do balão será:

V 2 = 10,72   L

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