Questão 4) Em um hospital, um cilindro de volume interno igual a 0,075
é cheio com oxigênio (massa molar igual a
) até a pressão alcançar
. Ao longo de alguns dias, devido ao consumo de oxigênio, observou-se que a pressão no cilindro caiu para
. Considere que a temperatura do oxigênio, ao longo desse tempo, foi mantida constante e igual a
. Supondo que o oxigênio no interior do cilindro se comporta como um gás ideal, calcule a massa de oxigênio consumida pelos pacientes desse hospital.
Passo 1
O cilindro de volume interno
é preenchido com oxigênio até a pressão inicial
. Após uso pelos pacientes, a pressão cai para
à temperatura constante de
. O conteúdo é termodinâmica de gás ideal, e vamos usar a equação de estado
para encontrar o número de mols antes e depois, e daí a massa consumida.
Passo 2
Calcular a quantidade de mols inicial
usando
Aqui
e
.
Substituindo,
Substituindo,
Passo 3
Calcular a quantidade de mols final
de forma análoga:
Passo 4
Determinar o número de mols consumidos:
Passo 5
Converter o número de mols consumidos em massa. A massa molar do oxigênio é
. Logo,
Resposta
A massa de oxigênio consumida pelos pacientes é aproximadamente
.