Questão 5 (4,0 pt). 0,5 mol de um gás poliatômico está confinado em um recipiente de 20 litros a temperatura de 280 K . Acoplado ao recipiente, existe um pistão que permite alterar o volume interno onde o gás está confinado e uma plataforma cuja temperatura pode ser ajustada. (i) Um experimentador, mantendo a temperatura constante, comprime o gás reduzindo o volume a
do volume inicial. (ii) Depois, isobaricamente, reduz o volume para
do volume inicial. (iii) Neste ponto, o experimentador expande o gás isotermicamente até voltar ao volume inicial. (iv) Por fim, retorna ao estado inicial diretamente. Calcule: (a) a pressão inicial,
Passo 1
Beleza, temos 0,5 mol de um gás poliatômico num volume de 20 L a 280 K. A primeira parada é achar a pressão inicial usando a lei dos gases ideais, que diz
Então vamos precisar de:
- n = 0,5 mol
- V = 20 L
- T = 280 K
- R (constante dos gases) = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹ (ou R = 8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹ se quisermos em Pa)
Passo 2
Aplicando
com R em L·atm·mol⁻¹·K⁻¹:
Calculemos:
0,5×0,082 = 0,041
0,041×280 = 11,48
11,48 / 20 = 0,574 atm
0,5×0,082 = 0,041
0,041×280 = 11,48
11,48 / 20 = 0,574 atm
Resposta
A pressão inicial é cerca de
atm (aproximadamente
Pa).