O hidrogènio atravessa um pequeno orificio com velocidade igual a 5,0 \mathrm{~L} / \mathrm{min}, em uma determinada pressilo (\mathbf{P}) e temperatura (\mathrm{T}). Qual a velocidade em que o oxigênio atravessa o mesmo orificio, na mesma P e T, em L/h? (Massas atômicas: \mathrm{H}=1 \mathrm{e} \mathrm{O}=16 ). ( 1,0 )

Passo 1

O enunciado diz que hidrogênio \mathrm{H}_2 escoa por um orifício com vazão de 5,0\,\mathrm{L/min} à mesma pressão e temperatura em que o oxigênio \mathrm{O}_2 vai escoar. Precisamos usar a Lei de Graham de efusão, que relaciona vazões com massas molares, e depois converter o resultado para \mathrm{L/h}.

Passo 2

Calcular as massas molares das moléculas:
Massa molar de \mathrm{H}_2:
M(\mathrm{H}_2)=2\times M(\mathrm{H})=2\times1=2
Massa molar de \mathrm{O}_2:
M(\mathrm{O}_2)=2\times M(\mathrm{O})=2\times16=32

Passo 3

Aplicar a Lei de Graham, que diz
\frac{v_{\mathrm{O}_2}}{v_{\mathrm{H}_2}} =\sqrt{\frac{M(\mathrm{H}_2)}{M(\mathrm{O}_2)}} =\sqrt{\frac{2}{32}} =\sqrt{\frac{1}{16}} =\frac{1}{4}.
Como v_{\mathrm{H}_2}=5,0\,\mathrm{L/min}, segue
v_{\mathrm{O}_2} =5,0\times\frac{1}{4} =1,25\,\mathrm{L/min}.

Passo 4

Converter 1,25\,\mathrm{L/min} para \mathrm{L/h} multiplicando por 60:
v_{\mathrm{O}_2} =1,25\times60 =75\,\mathrm{L/h}.

Resposta

75\,\mathrm{L/h}

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