Exercícios Resolvidos de Gases Ideais

UFF – Lista de exercícios sobre Gases Ideias-n°27

Uma amostra de 0,10   m o l de gás argônio é introduzida em um recipiente de 50   c m 3 , a 20   ° C , que fora previamente evacuado. O gás, então, é submetido a aquecimento isocórico até uma temperatura final de 300 ° C .

a Qual é a pressão final do gás?

b Represente o processo em um diagrama p V . Indique uma escala adequada para cada um dos eixos.

Passo 1

a Para resolver essas questões, precisamos lembrar da Lei dos Gases ideais, temos então, a clássica:

p . V = n . R . T

Vamos agora reunir os dados que temos, lembrando de utilizar as unidades corretas!

n = 0,10   m o l

V = 50   c m 3 = 50 × 10 - 6   m 3

T i = 20 ° C = 293   K

T f = 300 ° C = 573   K

R = 8,31   J / m o l . K

Para determinar a pressão final, precisamos primeiro determinar a pressão inicial, p 1 , substituindo os dados na equação, temos:

p 1 .   50 × 10 - 6 = 0,10 .   8,31 .   ( 273 + 20 )

p 1 = 4,87 × 10 6   P a

Agora que temos a pressão inicial, podemos determinar a pressão final, se liga no próximo passo!

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Para determinar a pressão final, precisamos lembrar da seguinte relação:

p 1 . V 1 T 1 = p 2 . V 2 T 2

Substituindo, temos:

4,87 × 10 6 . V 293 = p 2 . V 573

Cortando V e isolando p 2 , temos:

p 2 = 9,52 × 10 6   P a

Passo 3

b   Para representar o processo em um diagrama p V , precisamos lembrar do significado de isocórico, que é nada mais nada menos que isovolumétrico, ou seja, é um processo à volume constante. Portanto, a curva deve ser uma reta vertical em V = 50   c m 3 , que vai de p 1 = 4,87 × 10 6   P a até p 2 = 9,52 × 10 6   P a ! Para que o diagrama fique em uma escala razoável, estamos arredondando os valores da pressão! Dá uma olhada!

Resposta

a p 2 = 9,52 × 10 6   P a ≈ 10 × 10 3   k P a

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