Um cilindro de volume variável contém, inicialmente, 20 cm^3 de vapor saturante de uma substância a 10 ^0 C, exercendo uma pressão de 15 cmHg . Se o volume for reduzido à metade, sem alteração de temperatura, considerando-se que ainda haja vapor presente, o que sucede à pressão exercida pelo vapor? Justifique. Resp: 15 cmHg

Passo 1

O enunciado diz que num cilindro de volume variável há inicialmente ,20 cm^3 de vapor saturante de uma substância à temperatura de ,10^circC, exercendo uma pressão de saturação de ,15 cmHg. Então, ao reduzir o volume à metade, mantendo a mesma temperatura e supondo que ainda haja vapor saturante (isto é, coexistência de líquido e vapor), queremos saber o que acontece com a pressão.

Passo 2

Em uma mistura de líquido e vapor em equilíbrio de saturação, a pressão do vapor ,P é igual à pressão de saturação ,Psat(T), que depende exclusivamente da temperatura. Ou seja, para T fixo vale
P = Psat(T),

Passo 3

Quando comprimimos isotermicamente essa mistura (reduzindo o volume à metade) sem trocar temperatura, parte do vapor simplesmente se condensa em líquido, mas o sistema permanece em equilíbrio de saturação. A pressão não sobe acima de ,Psat(10^circC), pois qualquer excesso de vapor se transforma em líquido mantendo P=Psat.

Resposta

A pressão permanece em ,15 cmHg.

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