Determine a pressão e a temperatura a que
de He estará em estados correspondentes ao de
de
a
e
.
Passo 1
O enunciado pede: determinar a pressão e a temperatura às quais
mol de hélio (
) estará em estados correspondentes ao de
mol de hidrogênio molecular (
) que se encontra a
e
.
Informações fornecidas explicitamente: e
Vou usar constantes críticas (valores tabelados) para e
; os valores que vou usar são:
,
.
,
Informações fornecidas explicitamente:
Vou usar constantes críticas (valores tabelados) para
Passo 2
Explicação do método (lei dos estados correspondentes).
A ideia é usar as variáveis reduzidas (essas são adimensionais): a temperatura reduzida é e a pressão reduzida é
.
Do enunciado “estados correspondentes” significa que queremos que tenha os mesmos valores de
e
que
. Portanto o procedimento é: calcular
e
de
e então obter
e
para
por
A ideia é usar as variáveis reduzidas (essas são adimensionais): a temperatura reduzida é
Do enunciado “estados correspondentes” significa que queremos que
Aqui cada símbolo significa:
é temperatura absoluta em kelvin,
é temperatura crítica,
pressão absoluta e
pressão crítica.
Passo 3
Calcular a temperatura reduzida de
.
Temos e
. Então
Temos
Interpretação:
é grande (maior que 1), ou seja, o
está bem acima de sua temperatura crítica.
Passo 4
Calcular a pressão reduzida de
.
Temos e
. Então
Temos
Interpretação:
é pequeno (menor que 1), ou seja, pressão abaixo da crítica.
Passo 5
Encontrar a temperatura de
correspondente.
Usando com
:
Usando
Comentário prático:
é temperatura em kelvin; em graus Celsius isso seria
.
Passo 6
Encontrar a pressão de
correspondente.
Usando com
:
Usando
Arredondando com três algarismos significativos,
Passo 7
Verificação física rápida e encerramento.
Os valores obtidos significam que, para ter os mesmos e
do
nas condições dadas, o
teria que estar a uma temperatura muito mais baixa (
) e a uma pressão levemente maior (
). Isso faz sentido porque os pontos críticos de
e
são muito diferentes; usamos os
e
tabelados citados no Passo 1.
Os valores obtidos significam que, para ter os mesmos