Determine o volume critico do etano utilizando:
A equação do gás ideal.
A equação do gás ideal.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para determinar o volume crítico do etano usando a equação do gás ideal. Isso envolve conceitos de termodinâmica e das propriedades dos gases. Para resolver isso, vamos precisar da temperatura crítica ($ T_c
P_c $) do etano, além de aplicar a equação do gás ideal.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da equação do gás ideal, que é:
Onde:
- $ P $ é a pressão
- $ V $ é o volume
- $ n $ é a quantidade de substância (em moles)
- $ R $ é a constante dos gases ($ R = 0,0821 , L·atm/mol·K $)
- $ T $ é a temperatura em Kelvin
Passo 3
No ponto crítico, temos a temperatura crítica ($ T_c
P_c
V_c $) pode ser calculado assumindo que o gás se comporta idealmente nesse ponto. Rearranjando a equação do gás ideal para encontrar $ V $:
Como estamos buscando o volume por mol ($ V_c $ em L/mol), assumimos $ n = 1 $ mole:
Passo 4
Agora, vamos buscar os valores críticos do etano:
- Temperatura crítica ($ T_c $): aproximadamente $ 305,32 , K $
- Pressão crítica ($ P_c $): aproximadamente $ 48,72 , atm $
Passo 5
Substituindo esses valores na fórmula:
Passo 6
Fazendo as contas:
Resposta
O volume crítico do etano, calculado pela equação do gás ideal, é aproximadamente 0,514 litros por mol.