O volume específico de 5 kg de vapor d’água a
e
é
. Determine:
(a) o volume, in m3, ocupado pelo vapor,
(b) a quantidade presente, em mol
(a) o volume, in m3, ocupado pelo vapor,
(b) a quantidade presente, em mol
Passo 1
Lista clara do que o enunciado dá e do que pede:
-
Dados fornecidos:
- massa do vapor:
. - pressão:
. - temperatura:
. - volume específico do vapor:
.
- massa do vapor:
-
Perguntas:
- (a) Qual o volume ocupado pelo vapor, em
? - (b) Qual a quantidade de substância presente, em mol?
- (a) Qual o volume ocupado pelo vapor, em
Passo 2
Entendendo o volume específico e como obter o volume total.
- O volume específico
é o volume por unidade de massa: ele diz quantos metros cúbicos correspondem a cada quilograma. Assim, para obter o volume total basta multiplicar a massa pelo volume específico:
- Substituindo os valores fornecidos:
- Fazendo a multiplicação passo a passo (para você poder reproduzir na prova):
- Unidades:
.
Portanto o volume calculado é
.
Passo 3
Como calcular a quantidade em mol: definição e fórmula.
- A quantidade de substância
(em mol) relaciona-se com a massa e a massa molar pela fórmula básica:
onde
-
é o número de mols, -
é a massa (em kg, aqui), -
é a massa molar (massa de 1 mol), em . -
Para a água, a massa molar padrão é
. Convertendo para :
Passo 4
Cálculo numérico do número de mols.
- Substituindo na fórmula:
- Fazendo a divisão (passo a passo mental ou na prova: dividir 5 por 0,01801528):
Passo 5
Verificação rápida de unidades e sentido físico.
- Unidades:
— consistente. - Ordem de grandeza:
de água pesa , então deve corresponder a algumas centenas de mols; o valor faz sentido.