Question

Um frasco de 250ml contém neônio a uma pressão de 0,65atm. Outro frasco de 450ml contém argônio a uma pressão de 1,35atm. Os gases são misturados a partir da abertura de uma válvula na conexão que liga os dois recipientes. Considerando o volume da conexão desprezível e, ainda, o sistema mantido a uma temperatura constante, a pressão final da mistura de gases é, aproximadamente,
(A) 1,03 atm.
(B) 1,90 atm.
(C) 2,06 atm.
(D) 2,80 atm.
(E) 5,6 atm.

Answer 1

Olá.

Usando a seguinte relação:

$\frac { P_{ i }*V_{ i } }{ T_{ i } } =\frac { P_{ o }*V_{ o } }{ T_{ o } }$

Como a temperatura é constante ela se cancela.

Usando os dados e calculando a pressão do neônio:


$P_{ i }*250+450=0,65*250\\ 700P_{ i }=162,5\\ P_{ i }=0,23atm$

Agora o argônio:

$P_{ o }*250+450=1,25*450\\ 700P_{ o }=562,5\\ P_{ o }=0,8atm$


Com isso nossa pressão total será:

$P_{ T }=0,23+0,8\Rightarrow 1,03atm$

Answer 2

Resposta:

1,1 atm é a pressão do sistema. LEIA A OBS.

Explicação:

1) Visão geral:

Os gases isolados são os únicos responsáveis pelas pressões dos dois recipientes, sem interferência de outras moléculas. Ao misturar os gases e unificar os ambiente, a relação da pressão muda porque os sistemas passam a ser um único sistema com volume e número de moléculas maiores. Neste novo sistema, cada gás agora exerce uma pressão parcial do todo.

2) O que fazer:

Deve-se calcular qual é a pressão que os gases, separadamente, teriam ocupando o novo volume. Esta será a pressão parcial de cada gás, que deve ser somada para saber a pressão total com os gases misturados nesse novo sistema.

3) A lei dos gases:

A equação de Clapeyron (P.V = n.R.T) pode ser aplicada para qualquer gás ideal em que, no sistema internacional de medidas,

P = pressão do sistema em atm

V = volume que o gás ocupa em L

n = quantidade de gás em mol

T = temperatura em K

R = constante geral dos gases -> 0,082 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹

permite chegar à conclusão de que, PARA UMA MESMA QUANTIDADE DE GÁS, n.R é sempre constante. Ou seja, se não há vazamento de gás nem incremente de moléculas ao sistema, e o gás sofre alterações na temperatura ou no volume ocupado, P₀.V₀/T₀=Pf.Vf/Tf, em que

P₀ = pressão inicial

T₀ = temperatura inicial

V₀ = volume inicialmente ocupado pelo gás

Pf = pressão final

Tf = temperatura final

Vf = volume final

4) Calculando:

Neste caso, a temperatura do sistema é contante, portanto P₀.V₀ = Pf.Vf

Para o gás Ne:

0,65.0,25 = Pf.0,7

Pf = 0,1625/0,7 = 0,232 atm

Para o gás Ar:

1,35.0,45 = Pf.0,7

Pf = 0,6075/0,7 = 0,868 atm

Ou seja, se cada gás estivesse sozinho no volmume de 250 mL + 450 mL, a pressão do Ne seria  0,232 atm e a do Ar seria 0,868 atm. Como estão juntos após a abertura da válvula, soma-se as pressões

0,232 atm + 0,868 atm = 1,1 atm é a pressão do sistema

Obs.: Talvez tenha ocorrido um erro de digitação na hora de transcrever o enunciado, pois ele diz 1,35 atm. Se fosse 1,25 atm, a pressão final seria 1,03 atm, seria a resposta A. Porém, com 1,35 atm, a resposta final é 1,1 atm

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