Utilizando-se de uma bomba pneumática com corpo de volume 0,15 litro, Tiago “enche” um pneu de volume constante e igual a 4,5 litros, ao nível do mar. Após bombear 30 vezes, com a plenitude de volume da bomba, a pressão do ar contido no pneu vai de 1 atm até o valor que ele deseja. Considerando o ar como gás ideal, e que sua temperatura não variou durante o processo, a pressão final do pneu será de:
a)
b)
c)
d)
e)
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado trata de encher um pneu de volume constante de
L, começando em
atm, usando uma bomba pneumática de volume
L em cada curso. O ar é considerado ideal e o processo é isotérmico (
constante). Queremos a pressão final
no pneu após
bombeadas.
Passo 2
Vamos calcular o número de mols de ar inicialmente no pneu. Pela lei dos gases ideais,
onde
atm e
L.
Passo 3
Em cada bombeada, a bomba aspira ar à pressão
num volume
L, acrescentando ao pneu
mols. Após
bombeadas, o total de mols adicionados é
Passo 4
O número total de mols no pneu fica
Aplicando de novo a lei dos gases ideais para achar a pressão final:
Passo 5
Substituindo
atm,
L e
L: