Certa massa de hidrogênio ocupa um volume de
e 5 atm . Calcular, em
, a temperatura necessária para que a mesma massa do hidrogênio ocupe um volume de 1,5 litro a
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que uma certa massa de hidrogênio ocupa 100 cm³ a –73 °C e 5 atm, e a gente quer saber em que temperatura (em °C) essa mesma massa vai ocupar 1,5 L a 1 atm.
Conteúdo: Lei dos Gases Ideais.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Lei dos Gases Ideais.
O que vamos precisar:
- Entender a equação
. - Saber que, para mesma massa (mesmo
), vale . - Converter temperaturas em Kelvin e volumes em unidades iguais (litros, por exemplo).
Passo 2
Teoria rápida: a Lei dos Gases Ideais é
onde
– é a pressão,
– é o volume,
– é a quantidade de mols (fixa aqui),
– é a constante dos gases,
– é a temperatura em Kelvin.
–
–
–
–
–
Quando
é constante, podemos usar a forma de transformação:
Passo 3
Agora, vamos aplicar essa relação. Conhecemos
e
; queremos
.
Isolando :
Isolando
Passo 4
Precisamos de unidades consistentes:
- Converter
para Kelvin:
. - Volumes em litros:
- Pressões já estão em atm:
, .
Passo 5
Substituindo em
Passo 6
Por fim, voltamos para Celsius:
Resposta
A temperatura necessária é aproximadamente 327 °C.