Um recipiente contém 6,0 mols de um gás perfeito, sob pressão de 4,0 atm e à temperatura ambiente. A pressão externa é constante e igual a 1,0 atm. Um furo é feito no recipiente e parte do gás escapa até que seja atingido o equilíbrio. Qual é o número de mols do gás que permanece no recipiente?
Passo 1
O enunciado diz que temos um recipiente de volume fixo contendo 6,0 mol de um gás ideal a 4,0 atm e temperatura ambiente (constante). Ao abrir um furo, o gás escapa até que a pressão interna fique igual à externa, que é 1,0 atm.
Matéria: gases ideais.
O que precisamos: a equação dos gases ideais e entender que, como
e
não mudam, a pressão é proporcional ao número de mols.
Matéria: gases ideais.
O que precisamos: a equação dos gases ideais
Passo 2
Relembrando a teoria: para um gás ideal vale
onde
-
é a pressão, -
é o volume (fixo aqui), -
é o número de mols, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura (também constante).
Como
e
não mudam durante o escape, podemos dizer que
ou, equivalentemente,
Passo 3
Aplicando a relação:
- Pressão inicial
, número de mols inicial . - Pressão final
.
Então
Passo 4
Fazendo a conta:
Resposta
O número de mols que permanece no recipiente é 1,5 mol.