02 Um cilindro metálico de paredes indeformáveis contém gás ideal a
. Quando aquecemos lentamente o sistema até
, uma válvula deixa escapar gás, a fim de manter a pressão interna constante, durante todo o processo. Determine a fração do gás inicial que escapa.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um cilindro de paredes rígidas com um gás ideal a –23 °C. A gente esquenta até 127 °C e, como a pressão tem de ficar constante, vai liberando gás pela válvula. A missão é descobrir qual fração do gás inicial escapa.
Matéria: leis dos gases ideais. O que precisamos: converter temperatura para Kelvin e usar a equação considerando pressão constante.
Matéria: leis dos gases ideais. O que precisamos: converter temperatura para Kelvin e usar a equação
Passo 2
Converter as temperaturas para Kelvin:
Passo 3
Lembra da lei dos gases ideais:
Como o cilindro é rígido, o volume
e a pressão
são constantes. Logo, o número de mols
varia só com
:
Passo 4
Calcular a razão entre o número de mols final e inicial:
Passo 5
A fração que escapa é a parte que some, ou seja:
Resposta
A fração do gás inicial que escapa é
(ou 37,5%).