Para sintetizar amônia, 2000 mols de (
) são aquecidos em um recipiente de 800 L a
. Calcule a pressão do gás se o
se comporta (a) como gás de van der Walls e (b) como gás ideal. Dados a
e
.(a)
atm e (b)
atm.(a)
atm e (b)
atm.(a)
atm e (b)
atm.(a)
atm e (b)
atm.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o enunciado está pedindo. Temos 2000 mols de nitrogênio (
) aquecidos em um recipiente de 800 L a
. Precisamos calcular a pressão do gás de duas maneiras diferentes: tratando a amônia como um gás de van der Waals e como um gás ideal. Para isso, vamos usar as constantes fornecidas:
,
e
. Vamos precisar também das fórmulas do gás ideal e da equação de van der Waals.
Passo 2
Vamos primeiro converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que as equações dos gases usam a escala Kelvin. A conversão é dada por:
Portanto,
Passo 3
Agora, vamos calcular a pressão usando a equação do gás ideal:
Isolando
:
Substituindo os valores:
Vamos calcular passo a passo:
- Multiplicamos
por : - Multiplicamos o resultado por
: - Dividimos pelo volume
:
Então, a pressão como gás ideal é aproximadamente
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a pressão usando a equação de van der Waals:
Primeiro, vamos isolar
:
Substituindo os valores:
- Calculamos
:
- Calculamos
:
- Calculamos
:
- Subtraímos os dois valores:
Arredondando, a pressão como gás de van der Waals é aproximadamente
.
Resposta
(a)
atm e (b)
atm.