Encontre o número de mols em um metro cúbico de um gás ideal a
e pressão atmosférica.
Passo 1
O enunciado pede: “Encontre o número de mols em um metro cúbico de um gás ideal a
e pressão atmosférica.”\n
Informações dadas:
(temperatura em Celsius),\n
pressão atmosférica (ou seja,
),\n
(um metro cúbico),\n
o que se pede: o número de mols contidos nesse volume nas condições dadas.
Informações dadas:
o que se pede: o número de mols
Passo 2
Vamos usar a lei dos gases ideais. A fórmula é:
Expliquei cada símbolo:
é a pressão do gás (em pascal,
),\n
é o volume (em metros cúbicos,
),\n
é o número de mols (o que queremos),\n
é a constante universal dos gases (em
),\n
é a temperatura absoluta em kelvin (
).\n
Observação importante: para usar a equação, a temperatura precisa estar em kelvin. Fazemos a conversão:
Observação importante: para usar a equação, a temperatura precisa estar em kelvin. Fazemos a conversão:
Aplicando:
Passo 3
Isolamos
na equação dos gases ideais. Da equação
obtemos:
Como queremos “o número de mols em um metro cúbico”, podemos trabalhar com densidade de mols
. Para
fica equivalente usar:
e então, para
,
.
Passo 4
Escolhemos valores numéricos e unidades consistentes. Usamos:
(valor padrão da pressão atmosférica),\n
(constante universal dos gases).\n
Justificativa de unidades: , logo
tem unidades
e a divisão
resulta em
, que é o que queremos.
Justificativa de unidades:
Passo 5
Agora substituímos os números na fórmula para
em
:
Passo 6
Calculamos o produto no denominador passo a passo para ficar claro e poder fazer na prova sem calculadora (ou pelo menos entender a ordem):
Calculemos cada termo (mostrando a ideia; na prova você pode multiplicar de forma direta):
somando,
Passo 7
Agora dividimos:
Arredondamento e algarismos significativos: os dados originais têm geralmente 3 algarismos significativos (por exemplo
), então expressar como
ou
está compatível; eu mantenho
que é preciso e mostra o cálculo.