Na tabela abaixo são apresentados os valores de fração em mol, x, dos principais constituintes do ar expirado por um indivíduo e do ar atmosférico seco, a
e
. Considerar o comportamento ideal dos gases e faça o que se pede.
Constituinte gasoso
Fração em mol
ar expirado
ar atmosférico seco
0,7420
0,7808
0,1520
0,2095
Ar
0,0090
0,0093
0,0380
0,00040
0,0590
0,0
Dados:
;
;
;
;
;
;
.
Calcule a razão entre a pressão parcial do
no ar expirado e no ar atmosférico seco.
| Constituinte gasoso | Fração em mol
|
|
| ar expirado | ar atmosférico seco | |
|
|
0,7420 | 0,7808 |
|
|
0,1520 | 0,2095 |
| Ar | 0,0090 | 0,0093 |
|
|
0,0380 | 0,00040 |
|
|
0,0590 | 0,0 |
Calcule a razão entre a pressão parcial do
Passo 1
O que o problema pede e os dados relevantes.
- O enunciado pede a razão entre a pressão parcial do
no ar expirado e a pressão parcial do no ar atmosférico seco. - Dados úteis (pegos da tabela do enunciado):
- fração em mol de
no ar expirado: . - fração em mol de
no ar atmosférico seco: .
- fração em mol de
- A condição de pressão total é a mesma para ambos:
. - Objetivo: calcular
.
Passo 2
Conceito necessário: fração molar e pressão parcial (Lei de Dalton) — explicação didática e simples.
- Fração molar
de um constituinte é a razão entre o número de mols desse constituinte e o número total de mols da mistura. É um número adimensional entre 0 e 1. - Para gases ideais em uma mistura, a pressão parcial
do constituinte é a pressão que esse gás teria se ocupasse sozinho o volume à mesma temperatura. A Lei de Dalton afirma que a pressão total é soma das pressões parciais. - Fórmula prática que vamos usar (muito usada em prova):
onde
é a pressão parcial do componente,
é sua fração molar e
é a pressão total da mistura.
- Observação importante: se compararmos duas pressões parciais à mesma pressão total, a razão das pressões parciais é igual à razão das frações molares:
Passo 3
Aplicar a fórmula para cada caso (mostrando passo a passo).
- Pressão parcial do
no ar expirado:
- Pressão parcial do
no ar atmosférico seco:
Passo 4
Calcular a razão pedida, usando a simplificação pelo fato de
ser igual em ambos os casos.
Passo 5
Fazer a divisão e interpretar o resultado (passo numérico explicado).
- Para dividir, perceber que
e . Dividindo:
- Interpretação: a pressão parcial de
no ar expirado é vezes maior do que no ar atmosférico seco, nas condições dadas.