Teste 4.10A Calcule o volume ocupado por 1,0 kg de hidrogênio em
e
.
[Resposta: 1,2
]
[Resposta: 1,2
Passo 1
O que o problema pede:
- Calcular o volume ocupado por
de hidrogênio nas condições e .
Informações dadas (pego do enunciado):
- Massa do gás:
. - Temperatura:
. - Pressão:
.
Passo 2
Estratégia geral (sem resolver ainda): usar a equação dos gases ideais
pois com
,
e a quantidade de matéria
(obtida a partir da massa e da massa molar) podemos achar o volume
. Nesta fórmula:
-
é a pressão (aqui em ), -
é o volume (vamos obter em ), -
é o número de mols do gás, -
é a constante dos gases ideais (quando está em e em , usa-se ), -
é a temperatura absoluta em .
Passo 3
Calcular o número de mols
a partir da massa. Primeiro converter a massa para gramas e usar a massa molar do
.
- Massa:
. - Massa molar do
: (cada átomo H tem aproximadamente ).
O número de mols é
Explicando rápido: dividir a massa total pela massa de uma “porção” de 1 mol diz quantas dessas porções (mols) há.
Passo 4
Converter a temperatura para Kelvin:
Relembrando a constante que usaremos:
Passo 5
Despejando tudo na equação dos gases ideais e isolando
:
Substituindo os valores:
Calculemos em etapas para ficar claro:
Como
, divide-se por
sem alterar o valor, então
Passo 6
Arredondamento e apresentação final: com os dados fornecidos (massa com
algarismos significativos) e por convenção de apresentação, é comum expressar o resultado em notação científica com dois algarismos significativos:
Pequena nota: usamos a aproximação de gás ideal — muito boa para hidrogênio nessas condições (temperatura ambiente e pressão atmosférica).