Para o oxigênio, os coeficientes de van der Waals foram medidos como sendo a=0,138 J cdot m^3 / mol^2 e b=3,18 cdot 10^-5 m^3 / mol. Admita que 2,00 mol de oxigênio a uma temperatura T=60 K é confinado em um recipiente cujo volume é de 0,0448 m^3. Qual a pressão que o gás exercerá considerando a lei do gás ideal?

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem 2,00 mol de O₂ a 60 K dentro de um volume de 0,0448 m³. Embora tenham informado os coeficientes de van der Waals, eles pedem pra gente usar a lei do gás ideal. Então o conteúdo aqui é Termodinâmica/Física dos Gases, mais especificamente a lei dos gases ideais. Pra resolver só precisamos lembrar da constante dos gases R e da fórmula básica pV = n,R,T,

Passo 2

A teoria: a lei do gás ideal assume que as moléculas não interagem e ocupam volume desprezível. Ela se resume em
pV = n,R,T
onde
- p = n,R,TV, é a pressão que queremos,
- é o volume (0,0448 m³),
- é a quantidade de mols (2,00 mol),
- é a temperatura (60 K),
- e é a constante universal dos gases, que vale .
Pra isolar a pressão, a gente divide ambos os lados por :

Passo 3

Agora é só colocar os números:
n = 2,00 mol
R = 8,314 J/(mol·K)
T = 60 K
V = 0,0448 m³
Então
p = 2,00 times 8,314 times 600,0448
Vamos calcular passo a passo:

Resposta

A pressão exercida pelo oxigênio, usando a lei do gás ideal, é de aproximadamente
p approx 2,23 times 10^4 Pa$

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