Um tanque contém 0,3 kmol de dióxido de carbono (CO2) gasoso. O volume ocupado pelo gás é 2,5 m^3. Determine a massa de CO2, em kg , e o volume específico na base molar, em m ^3 / kmol.

Passo 1

Tudo bem! Vamos resolver juntos esse exercício. Primeiro, vamos entender o que ele está pedindo e identificar o conteúdo necessário. O enunciado diz que temos um tanque com 0,3 kmol de dióxido de carbono ( CO2) gasoso, ocupando um volume de 2,5 m³. Precisamos encontrar:
  1. A massa de CO2 em kg.
  2. O volume específico na base molar em m³/kmol.
Para resolver isso, vamos precisar dos conceitos de mol, massa molar e volume específico.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa de CO2. Para isso, precisamos saber a massa molar do dióxido de carbono. A massa molar é a massa de um mol de uma substância.
A fórmula do dióxido de carbono é CO2. Isso significa que cada molécula de CO2 tem:
  • 1 átomo de carbono ©
  • 2 átomos de oxigênio (O)
As massas molares são aproximadamente:
  • C: 12 g/mol
  • O: 16 g/mol
Então, a massa molar do CO2 é:
Massa molar do CO2 = 12, g/mol + 2 times 16, g/mol = 44, g/mol
Convertendo para kg/kmol (já que 1 kmol = 1000 mol):
44, g/mol = 44, kg/kmol

Passo 3

Agora, usando a massa molar, podemos encontrar a massa total de CO2 no tanque. A fórmula para isso é:
Massa = n times M
Onde:
  • Massa = 0,3, kmol times 44, kg/kmol = 13,2, kg é o número de mols (no caso, kmol)
  • é a massa molar
Substituindo os valores:

Passo 4

Agora vamos calcular o volume específico na base molar. O volume específico é o volume ocupado por unidade de quantidade de substância. A fórmula é:
Volume específico = Vn í
Onde:
  • Volume específico = 2,5, m^30,3, kmol approx 8,333, m^3/kmol é o volume total
  • é o número de mols
Substituindo os valores:
í

Resposta

A massa de CO2 é 13,2 kg e o volume específico na base molar é aproximadamente 8,333 m³/kmol.

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