A temperatura crítica do etano é
e a pressão crítica é
. Calcule o volume crítico usando a equação do gás ideal
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações:
- Temperatura crítica:
. - Pressão crítica:
.
O que o enunciado pede:
- Calcular o volume crítico usando a equação do gás ideal. (Aqui vamos determinar o volume crítico molar, ou seja, o volume por mol no ponto crítico, aplicando a equação do gás ideal para
mol.)
Passo 2
Primeiro converto a temperatura de Celsius para Kelvin, porque a equação do gás ideal exige temperatura em Kelvin. A fórmula é
Substituindo:
Passo 3
Agora apresento a equação do gás ideal e explico cada termo:
onde:
-
é a pressão do gás (unidade escolhida: ), -
é o volume ocupado pelo gás (unidade resultante: se usarmos a constante abaixo), -
é o número de mols, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura em Kelvin.
Para obter o volume crítico molar tomo
mol e isolo
:
Escolho a forma da constante
compatível com
em
e
em
:
Usando essas unidades, o volume resultante virá em litros por mol.
Passo 4
Faço as contas passo a passo.
Calculo primeiro o numerador
:
Agora divido pela pressão crítica:
Se desejar o volume em metros cúbicos por mol, converto sabendo que
:
Passo 5
Comentário prático e encorajador: a equação do gás ideal é uma aproximação — perto do ponto crítico os gases reais desviam bastante do comportamento ideal — mas o enunciado pediu explicitamente usar a equação do gás ideal, então o procedimento acima está correto para essa aproximação. Você chegou até aqui direitinho — ótima prática para a prova!