Usando a equação do gás ideal, calcule a pressão a 298 K exercida por
(g) quando limitado a um volume de: a)
. Repita estes cálculos usando a equação de van der Waals. Os parâmetros de van der Waals para gás carbônico são
e
. O que indicam estes cálculos sobre a precisão da lei de gás ideal para gás carbônico?
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra calcular a pressão de 1,00 mol de CO₂ a 298 K e volume de 15,0 L de duas formas:
Conteúdo: equação do gás ideal e equação de van der Waals.
O que precisamos:
Conteúdo: equação do gás ideal e equação de van der Waals.
O que precisamos:
- Constante dos gases:
- Fórmula do gás ideal:
- Equação de van der Waals:
com
e
.
Passo 2
Aplicando a lei do gás ideal:
- Calcular o numerador:
- Dividir pelo volume:
Passo 3
Agora, van der Waals. A gente reorganiza pra achar
:
- Calcular
- Calcular
- Calcular
. - Calcular a correção de força:
- Então
Passo 4
Comparando:
- gás ideal:
atm - van der Waals:
atm
A diferença é só ~0,01 atm (<1 %), ou seja, pra CO₂ em 15 L e 298 K a lei do gás ideal já funciona muito bem.
Resposta
Pela lei do gás ideal: 1,63 atm
Pela van der Waals: 1,62 atm
Conclusão: a lei do gás ideal é bastante precisa nessas condições.
Pela van der Waals: 1,62 atm
Conclusão: a lei do gás ideal é bastante precisa nessas condições.