Dois recipientes de volumes
e
estão conectados por um tubo que abre e fecha por uma válvula. Eles são preenchidos com um gás a pressão de 1000 mb e 800 mb , respectivamente. Se abrirmos a conexão, qual será a pressão final em cada um dos recipientes, assumindo que a temperatura permaneça constante?
Passo 1
Temos dois recipientes conectados por uma válvula, um com volume
e pressão inicial
, e outro com volume
e pressão inicial
. A temperatura permanece constante (processo isotérmico). Queremos a pressão final única
em ambos os recipientes após abrir a conexão.
Passo 2
Aplicamos a lei dos gases ideais para cada recipiente antes da abertura. O número de mols em
é
e em
é
Passo 3
Como o processo é isotérmico e não há fugas de gás, o número total de mols se conserva:
Passo 4
Após abrir a válvula, a pressão se iguala em ambos os volumes, de modo que
Igualando com a expressão de
do passo anterior, obtemos
Passo 5
Substituindo valores:
Resposta
A pressão final em cada um dos recipientes será aproximadamente
.