- Num processo industrial, o nitrogênio é aquecido a 500 K num vaso de volume constante igual a
. O gás entra no vaso a 300 K e 100 atm . A massa do gás é
. Use a equação de van der Waals para determinar a pressão aproximada do gás na temperatura de operação de 500 K . Para o nitrogênio,
.
Passo 1
O enunciado pede a pressão do nitrogênio no estado de operação (
K) num vaso de volume constante
, sabendo que a massa é
kg e que o gás obedece à equação de van der Waals. O que precisamos:
– Calcular o número de mols a partir de
e da massa molar de
.
– Converter para
(pois
e
estão em unidades de
).
– Usar a equação de van der Waals
– Calcular o número de mols
– Converter
– Usar a equação de van der Waals
e resolver para
.
Passo 2
Calcular o número de mols
. A massa molar do nitrogênio é aproximadamente
g mo. Convertendo
para gramas:
Logo
Passo 3
Converter o volume para
. Como
,
Passo 4
Isolar
na equação de van der Waals. Temos
Aqui
at
mo,
d
mo e
at
mo.
Passo 5
Substituindo os valores numéricos:
Portanto
Resposta
A pressão aproximada do gás na temperatura de
K é