Um bulbo de 1 L de capacidade contém metano na pressão de 10,0 kPa e é conectado a um bulbo de 3 L contendo hidrogênio na pressão de 20 kPa . Ambos os bulbos estão na mesma temperatura. Encontre:

Passo 1

Vamos resumir o que temos: dois bulbos conectados, um com 1 litro de metano a 10,0 kPa e outro com 3 litros de hidrogênio a 20 kPa. Ambos estão na mesma temperatura. Vamos usar a Lei dos Gases Ideais para descobrir qual será a pressão final quando os gases se misturarem.

Passo 2

Primeiro, precisamos calcular a quantidade de cada gás. Usamos a fórmula da Lei dos Gases Ideais simplificada para quantidade (n):
n = P times V
Para o metano:
n1 = 10,0 , kPa times 1 , L = 10 , kPa·L
Para o hidrogênio:
n2 = 20,0 , kPa times 3 , L = 60 , kPa·L

Passo 3

Agora, somamos as quantidades dos dois gases para encontrar a quantidade total de gás no sistema:
ntotal = n1 + n2 = 10 + 60 = 70 , kPa·L

Passo 4

Em seguida, somamos os volumes dos dois bulbos para obter o volume total:
Vtotal = 1 , L + 3 , L = 4 , L

Passo 5

Por fim, usamos a mesma fórmula da Lei dos Gases Ideais para encontrar a pressão final:
Pfinal = ntotalVtotal = 70 , kPa·L4 , L = 17,5 , kPa

Resposta

A pressão final no sistema é de 17,5 kPa.

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