A
e 100 atm, o fator de compressibilidade do
é 0.927. Dito isso, calcule a massa de
necessária para encher um cilindro de 100 litros de capacidade naquelas condições de pressão e temperatura.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que a 0°C e 100 atm, o fator de compressibilidade (Z) do O₂ é 0,927. Nosso objetivo é calcular a massa de O₂ necessária para encher um cilindro com 100 litros de capacidade nessas condições de pressão e temperatura. Vamos usar a equação dos gases reais para isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar da equação dos gases reais:
Onde:
- $ P $ é a pressão (100 atm)
- $ V $ é o volume (100 litros)
- $ Z $ é o fator de compressibilidade (0,927)
- $ n $ é o número de mols que queremos encontrar
- $ R $ é a constante dos gases (0,0821 L·atm/mol·K)
- $ T $ é a temperatura em Kelvin (0°C = 273,15 K)
Passo 3
Vamos rearranjar a equação para resolver para $ n $:
Agora, vamos substituir os valores:
Passo 4
Fazendo as contas:
Calculando o denominador primeiro:
Então:
Passo 5
Agora que temos o número de mols, vamos calcular a massa. Sabemos que a massa molar do O₂ é aproximadamente 32 g/mol.
Resposta
A massa de O₂ necessária para encher o cilindro é de aproximadamente 15.520 gramas.