Uma indústria libera monóxido de carbono ( CO ) como subproduto de sua queima incompleta de combustíveis fósseis. Em uma medição controlada, determinou-se que
de CO são emitidos por minuto a uma temperatura de
e pressão de
. Sabendo que o gás se comporta como um gás ideal, a emissão ocorre em ambiente aberto, onde o CO se expande até ocupar
a pressão constante, e o gás CO tem massa molar
, Calcule:
a) O número de mols de CO emitido por minuto.
b) A massa de CO emitida por hora.
c) O trabalho realizado pelo gás durante a expansão.
d) Reflita e responda a partir do seu conhecimento sobre CO , quais implicações ambientais esse tipo de liberação de gás pode trazer?
a) O número de mols de CO emitido por minuto.
b) A massa de CO emitida por hora.
c) O trabalho realizado pelo gás durante a expansão.
d) Reflita e responda a partir do seu conhecimento sobre CO , quais implicações ambientais esse tipo de liberação de gás pode trazer?
Passo 1
O enunciado diz que uma indústria emite
,L de CO por minuto a
C e
,atm, e esse gás se comporta como ideal. Em seguida ele se expande até
,L à mesma pressão, e a massa molar do CO é
,g/mol. Precisamos calcular:
- (a) o número de mols de CO emitido por minuto;
- (b) a massa de CO emitida por hora;
- (c) o trabalho realizado pelo gás durante essa expansão a
,atm; - (d) refletir sobre as implicações ambientais da liberação de CO.
Passo 2
Para (a) usamos a lei dos gases ideais
onde
,atm,
,L,
,
,
,K.
Logo
Logo
Passo 3
Para (b) primeiro calculamos a massa emitida por minuto:
Em uma hora (
min):
Passo 4
Para (c) o trabalho a pressão constante é
com
,L e
,atm.
Em unidades de J, usando ,
tm =
,J:
Em unidades de J, usando
Passo 5
Para (d) o monóxido de carbono é um gás tóxico que se liga à hemoglobina no sangue com afinidade muito maior que o oxigênio, reduzindo o transporte de
e causando asfixia tecidual. Ambientalmente, altas concentrações de CO contribuem para a poluição do ar, afetam a qualidade do ar urbano, podem promover formação de ozônio troposférico (smog) e agravam problemas respiratórios na população exposta.
Resposta
(a)
mol por minuto.
(b) kg por hora.
(c) J (por expansão de 25,0 L a 40,0 L).
(d) O CO é altamente tóxico, diminui o transporte de oxigênio no sangue e contribui para a poluição do ar e problemas respiratórios na população.
(b)
(c)
(d) O CO é altamente tóxico, diminui o transporte de oxigênio no sangue e contribui para a poluição do ar e problemas respiratórios na população.