Dois tanques,
, estão conectados, mas a válvula entre eles está fechada. No momento, o tanque A contém 20 litros de gás, a uma pressão de 3 atm, enquanto o tanque B está vazio. Se abrirmos a válvula, o gás se espalhará pelos dois tanques e a pressão baixará para 2 atm . Nesse caso, qual é o volume do tanque B ?
Passo 1
Temos dois tanques A e B inicialmente isolados. O tanque A contém
L de gás a
atm e o tanque B está em vácuo. Ao abrir a válvula, o gás se expande isoterma e idealmente até que a pressão conjunta seja
atm. Vamos usar a equação de estado dos gases ideais sob temperatura constante (isotérmico), em que o número de mols se conserva.
Passo 2
A equação de estado para o estado inicial de A e para o estado final combinado é
Passo 3
Isolando
da relação anterior, obtemos
Passo 4
Substituindo
atm,
atm e
L:
Resposta
O volume do tanque B é
L.