Um balão contendo gás Hélio está na temperatura ambiente (T=20°C ~293K) e na pressão atmosférica (P=1,0 atm~10 +5 pascal). O balão contém 2 mols desse gás nobre. Assuma que o gás Hélio comporta-se como gás ideal e que a constante universal dos gases perfeitos vale: R=8,31 (J/mol.K). Determine o volume aproximado ocupado pelo gás no interior do balão.
a)0,50 m3
b)5,00 m3
c)2,50 m3
d)10,00 m3 e)0,05 m3
a)0,50 m3
b)5,00 m3
c)2,50 m3
d)10,00 m3 e)0,05 m3
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um balão com gás hélio na temperatura ambiente (20°C ou 293 K) e pressão atmosférica (1,0 atm ou aproximadamente
pascais). Dentro desse balão, há 2 mols de hélio. Para descobrir o volume que esse gás ocupa dentro do balão, vamos usar a Lei dos Gases Ideais. Precisamos lembrar da fórmula dessa lei e entender como aplicar os valores que temos para encontrar o resultado.
Passo 2
A Lei dos Gases Ideais é uma equação que relaciona a pressão (
), o volume (
), a quantidade de substância em mols (
), a constante universal dos gases (
) e a temperatura (
). A fórmula é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é o número de mols, -
é a constante dos gases (8,31 J/mol·K), -
é a temperatura em Kelvin.
Passo 3
Nosso objetivo é encontrar o volume (
). Para isso, vamos isolar
na fórmula:
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
-
mols, -
, -
, -
(já convertido para pascais).
Passo 4
Vamos calcular passo a passo:
- Primeiro, multiplicamos
, e :
- Agora, dividimos esse resultado pela pressão
:
Resposta
O volume aproximado ocupado pelo gás no interior do balão é 0,05 m³.