Suponha que 10,0 moles de
estejam confinados num vaso de 4,860 L a
. Estime a pressão do etano com (a) a equação dos gases perfeitos e (b) com a equação de van der Waals. Com o resultado do cálculo, estime o fator de compressibilidade. Para o etano,
e
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos 10,0 mol de etano gasoso num volumão de 4,860 L a 27 °C, e pede (a) a pressão supondo gás perfeito, (b) a pressão pela equação de van der Waals e, por fim, estimar o fator de compressibilidade.
Conteúdo: leis de gases (PV = nRT) e a equação de van der Waals
O que vamos precisar:
Conteúdo: leis de gases (PV = nRT) e a equação de van der Waals
O que vamos precisar:
- Converter T = 27 °C em Kelvin
- R = 0,08206 L·atm/(mol·K)
- Fórmulas:
- Gás perfeito:
- van der Waals:
- Gás perfeito:
- Valores:
Passo 2
Primeiro converte temperatura para Kelvin:
Agora, aplicando a lei dos gases perfeitos:
Calcula:
Passo 3
Agora a van der Waals. A fórmula rearranjada para
é
Vamos por partes:
-
.
Então -
-
- Logo,
Passo 4
Fator de compressibilidade
mede o quanto a pressão real difere da ideal. A definição é
Como
, dá para usar também
Resposta
(a)
(b)
Fator de compressibilidade .
(b)
Fator de compressibilidade