Num balão de 200 L de capacidade, mantida à temperatura constante de 300 K , são colocados 110 L de nitrogênio a
e
de oxigênio a
e
e 50 litros de neônio a
e
. A pressão total da mistura gasosa, em atm, é:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre misturar diferentes gases (nitrogênio, oxigênio e neônio) em um balão de 200 litros a uma temperatura constante de 300 K. A gente precisa encontrar a pressão total dessa mistura. Vamos usar a Lei dos Gases Ideais e a ideia de pressões parciais para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, para cada gás individual, vamos ajustar as condições dadas para a temperatura do balão (300 K) usando a equação dos gases ideais:
Aqui,
,
e
são as condições iniciais do gás, e
,
,
são as condições finais no balão.
Passo 3
Vamos começar com o nitrogênio:
- Volume inicial (
): 110 L - Pressão inicial (
): 5,0 atm - Temperatura inicial (
): 57°C = 330 K (adicionamos 273 para converter para Kelvin)
Queremos encontrar a pressão final (
) no balão:
Resolvendo para
:
Passo 4
Agora, vamos fazer o mesmo para o oxigênio:
-
: 80 L -
: 2,5 atm -
: -23°C = 250 K
Encontrando
:
Resolvendo para
:
Passo 5
Por último, vamos calcular a pressão do neônio:
-
: 50 L -
: 3,2 atm -
: 47°C = 320 K
Encontrando
:
Resolvendo para
:
Passo 6
Agora que temos as pressões parciais de cada gás no balão, basta somar todas elas para obter a pressão total da mistura:
Resposta
A pressão total da mistura gasosa no balão é de 4,45 atm.