Um mol de um gás está submetido à pressão de 40 bar, a
. Determinar o volume ocupado pelo gás, utilizando a equação dos gases perfeitos e a equação de van der Waals, no seguintes casos: 1) o gás é o neônio [a
e
; 2) o gás é o metano [a
e
; 3) O gás é o amoníaco [
e
.
Passo 1
O enunciado dá 1 mol de gás a
bar e
K. Queremos calcular o volume molar
primeiro pela lei dos gases perfeitos e depois pela equação de van der Waals
para três gases, cujos parâmetros
são dados.
Passo 2
Pela lei dos gases perfeitos,
Tomando
,J/(mo
) e
,Pa,
Passo 3
Na van der Waals temos
que não isola
diretamente. Usamos iteração simples: partimos de
e atualizamos
até convergir.
Passo 4
Para o neônio
:
partindo de ,
aplicando a iteração chega-se a
partindo de
aplicando a iteração chega-se a
Passo 5
Para o metano
:
partindo de ,
a iteração converge para
partindo de
a iteração converge para
Passo 6
Para o amoníaco
:
partindo de ,
a iteração converge para
partindo de
a iteração converge para
Resposta
Ideal (todas):
.
van der Waals:
neônio:
metano:
amoníaco:
neônio:
metano:
amoníaco: