de certo gás ideal exerce a pressão de 1 atm a
( 273 K ). Sendo a constante universal dos gases perfeitos
, o volume ocupado por esse gás é de, aproximadamente,
a) 20,4 litros.
b) 21,4 litros.
c) 22,4 litros.
d) 23,4 litros.
a) 20,4 litros.
b) 21,4 litros.
c) 22,4 litros.
d) 23,4 litros.
Passo 1
O enunciado pede o volume ocupado por
mol de um gás ideal nas condições: pressão
e temperatura
. As informações dadas são:
A pergunta é: qual o volume
(em litros) ocupado pelo gás nessas condições? Não há outras questões no enunciado.
Passo 2
Vamos usar a equação dos gases ideais. A equação é:
onde:
-
é a pressão do gás (em neste problema), -
é o volume (em ), -
é a quantidade de matéria (em mol), -
é a constante universal dos gases ideais (aqui ), -
é a temperatura absoluta (em ).
Queremos isolar. Podemos reescrever a equação para obter :
Isto significa que o volume é proporcional à quantidade de mols e à temperatura e inversamente proporcional à pressão.
Passo 3
Substituímos os valores conhecidos na fórmula. Mantendo as unidades consistentes (atm, L, mol, K), temos:
Note que as unidades de
,
e
vão cancelar apropriadamente, sobrando litros (
) para
.
Passo 4
Faço a multiplicação passo a passo para não depender de calculadora e ficar claro:
Calculo as parcelas:
Somando:
Portanto o numerador
vale aproximadamente
.
Passo 5
Dividindo pelo denominador
obtemos:
Arredondando para uma casa decimal (como nas alternativas), fica
.
Passo 6
Comentário didático: esse resultado é o famoso “volume molar” de um gás ideal nas condições padrão
e
, comumente lembrado como
por mol. É uma boa relação para lembrar na hora da prova: 1 mol de gás ideal a STP ocupa cerca de
.
Resposta
c)
litros.