Exercícios Resolvidos de Gases Reais

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Enunciado

A 0 o C e 76000   m m H g , o fator de compressibilidade do nitrogênio é 0,8 . Calcular quantos quilogramas de nitrogênio serão necessários para encher um garrafão de 1000   L nestas condições.

Passo 1

Vamos lá! Para calcular quantos kgs de N 2 vão ocupar 1000   L nessas condições, precisamos calcular quanto um mol de N 2 ocupa não se comportando como gás ideal (já que Z = 0,8   ≠ 1 ).

O fator de compressibilidade é definido por:

Z = V m V m i d e a l

O volume molar ideal é tranquilo de calcular, já que é o volume que um mol de gás ocupa em certas condições de temperatura e pressão se considerarmos esse gás ideal!

Assim, podemos usar p V = n R T :

76000   m m H g = 100   a t m

Como:

V m = V n

Podemos escrever:

p V m i d e a l = R T

100   a t m   .   V m i d e a l = 0,082 a t m . L m o l . K   .   273   K

V m i d e a l = 0,2238 L m o l

Passo 2

O V m então pode ser achado a partir da fórmula de Z !

Z = V m V m i d e a l

Z = V m 0,2238 L m o l   = 0,8

V m = 0,179 L m o l

Passo 3

Agora só calcular a massa pra preencher 1000L!

Como a relação volume – número de mols é:

0,179   L - 1   m o l

1000   L - x   m o l

x = 5586,6   m o l

A massa molar do N 2 é 28 g , logo:

5586,6   m o l   . 28 g 1   m o l = 156424,8   g = 156,4   k g

Resposta

156,4   k g

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