Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

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. 11

Os seguintes dados foram obtidos para uma amostra de gás contendo 1,00   m o l de moléculas em um recipiente rígido. (a) Determine o volume da amostra. (b) Lance os dados em um gráfico, a mão ou com o auxílio de um computador. Agora, suponha que você adicionou mais 1,00   m o l de moléculas de gás mas manteve fixo o volume. Lance os dados da segunda amostra em um gráfico. (c) Em que temperatura (em Kelvins) as duas linhas se cruzam?

Passo 1

  1. Oi, galerinha! Tudo bom? Para acharmos o volume vamos aplicar a equação dos gases ideiais

P V = n R T

Isolando V .

V = n R T P

Aqui, P é a pressão, V é o volume, n é o número de mol, R é a contante dos gases ideias e T é a temperatura. Os dados para o cálculo do volume são os seguintes:

P = 1,12   a t m

T = 0 ℃ = 273,15   K

n = 1,00   m o l

R = 0,08206   L . a t m . m o l - 1 . K - 1

Substituindo na equação acima temos:

V = 1,00   m o l × 0,08206   L . a t m . m o l - 1 . K - 1 × 273,15   K 1,12   a t m = 20,0   L

Portanto o volume da amostra 1 é de 20,0   L , se calcularmos os volumes para as outras amostras com preção e temperatura distintas, iremos perceber que o volume é equivalente a 20,0   L .

Passo 2

b) Para os dados abaixo fornecidos no enunciado, com T e kelvin e P em a t m temos a seguinte tabela:

Para a tabela acima temos o seguinte gráfico:

Agora queremos fazer um gráfico em que aumentos o número de mol de 1 para 2 , e mantemos o volume constante. Isso irá fazer a pressão do sistema aumentar. Logo precisamos calcular a pressão para cada temperatura dada.

Podemos calcular a nova pressão com a equação dos gases ideais explicitada para pressão.

P = n R T V

Substituindo os seguintes valores nela teremos:

V = 20,0   L

T = 0 ℃ = 273,15   K

n = 2,00   m o l

R = 0,08206   L . a t m . m o l - 1 . K - 1

P = 2,00   m o l × 0,08206   L . a t m . m o l - 1 . K - 1 × 273,15   K 20,0   L   = 2,24   a t m

Calculando a pressão para as temperaturas indo de 273,15   K a 353,15   K , seguindo o mesmo passo acima, termos a seguinte tabela:

Para a tabela acima temos o seguinte gráfico:

Passo 3

c) Para encontra a temperatura qual as duas linhas se cruzam, basta igual a equação das restas dos dois gráficos.

Pra o primeiro gráfico em que n = 1   m o l a equação da reta é a seguinte:

y   =   0,0041 x   +   0,0013

Pra o segundo gráfico em que n = 2   m o l a equação da reta é a seguinte:

y   =   0,0082 x   +   0,0026

Igualando as duas equações temos:

0,0041 x   +   0,0013 = 0,0082 x   +   0,0026

0,0041 x = 0,0013

x = 0,32   K

Note que o eixo x de cada gráfico representa a temperatura.

Resposta

a) 20,0   L

b) Para 1   m o l

Para 2   m o l s

c) 0,32   K

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

38. Balões de ar quente ganham altura porque a densidade no interior do balão diminui quando ele se aquece. Até que temperatura você deveria aquecer uma amostra de ar, inicialmente em 340K , para aume
33. O efeito da pressão alta em organismos, inclusive humanos, foi estudado para se obter informações úteis sobre os mergulhos em águas profundas e sobre anestesias. Uma amostra de ar ocupa 1,00L em 2
41. Ordene os seguintes gases pela densidade crescente: C O , C O 2 , H 2 S . A temperatura e a pressão são as mesmas nas três amostras.
35. O “ar” na roupa espacial dos astronautas é, na verdade, oxigênio puro na pressão de 0,30b a r . Cada um dos dois tanques da roupa espacial tem o volume de 3980c m 3 e pressão inicial de 5860k P a
37. Verificou-se que monóxido de nitrogênio, N O , age como um neurotransmissor. Para preparar um estudo de seus efeitos, uma mostra foi coletada em um recipiente de volume 250,0m L . Em 19,5° C , a p