Exercício resolvido de Física. Questão que exige conhecimentos de termologia: gases perfeitos, equação geral dos gases.
(Gases – 02) Na figura, encontramos esquematizados dois recipientes conectados e separados por uma válvula, inicialmente fechada. Um mesmo gás ideal ocupa ambos os recipientes, conforme a indicação. Se abrirmos a válvula, a que temperatura deve ser elevada a mistura para que no final tenhamos uma pressão de 10 atm?
Resolução
Observamos que o volume de cada recipiente continua o mesmo após abrirmos a válvula, logo as variáveis do exercício serão a Pressão e a Temperatura. Antes de continuar devemos lembrar que a temperatura deve ser sempre utilizada na escala Kelvin, para as conversões utilizamos a seguinte equação: K = C + 273
Para encontrarmos a temperatura da mistura quando a pressão é 10 atm vamos utilizar a equação:
P.V = n.R.TOnde:
P = 10 atm
V = 5litros + 7 litros = 12 litros
n = soma dos números de mols dos gases nos dois recipientes
R = 0,082 (atm.l)/(mol.k)
T = ?
Logo: P.V = n.R.T 10.12 = n. 0,082 . T (1)
Bem, para continuarmos resolvendo a equação (1) precisamos encontrar o número de mols de gás em cada recipiente e somá-los.
Para o recipiente A temos:
K = C + 273
K = -23 + 273 = 250K
P.V = n.R.T
8.5 = n.0,082.250
40 = n. 0,082 .250
40 / (0,082.250 ) = nA
Não vou completar os cálculos agora porque depois, em outra equação, podemos simplificá-lo.
Para o recipiente B temos:
K = C + 273
K = 77 + 273 = 350K
P.V = n.R.T
4.7 = n.0,082.350
28 = n. 0,082 .350
28 / (0,082.350 ) = nB
Agora, podemos continuar resolvendo a equação (1) utilizando a soma de nA e nB.
K = C + 273
500 = C + 273C = 500 – 273
C = 227 °C
Resposta: A temperatura que deve ser elevada a mistura para que no final tenhamos uma pressão de 10 atm é igual a 227 °C.
O mesmo exercício pode ser resolvido de uma maneira mais simples, confira!
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4 comentários:
Um recipiente rígido de volume 5,1litros é dotado de uma válvula de segurança, cuja abertura ocorre quando a pressão interna atinge 40 atm. Se o recipiente contém 5 mols de um gás perfeito, qual a máxima temperatura em seu interior ?
P.V = n.R.T
Onde:
P = 40 atm
V = 5,1 litros
n = 5 mols
R = 0.82 atm.l/mol.K
T = ?
então:
40.5,1 = 5.0,82.T
204 = 4,1.T
204/4,1 = T
T aprox. 49,7 K
acertei ?
Acho que nao, pois acho que voce errou quando botou o R=0,82... o certo seria R=0,082 ne?
a minha resposta deu 502 k :D participem ae galera http://www.orkut.com.br/Main#Community?cmm=108109754
bem a minha resposta deu 497 K passando para ºC daria 224ºC vlw ai galera
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