Em festas de crianças é muito comum a utilização de balões cheios com gás Hélio (He). O gás Helio (He) é normalmente fornecido como gás comprimido em cilindros de aços. Supondo que o cilindro contém um volume de 40L a uma pressão 100 atm. Considerando-se a temperatura constante e levando-se
em consideração que cada balão de festa de aniversário pode conter 2,5 L de gás
Hélio, a uma pressão de 1,0 atm, quantos balões poderiam ser cheios com um
cilindro?
Respostas
Poderiam ser cheios 1637 balões com um cilindro.
Considerando que a temperatura constante é de 25°C (298 K). É possível utilizarmos a fórmula do gás ideal e também fazer o rearranjo necessário para encontrar a quantidade de mols de gás hélio - no tanque e em um único balão (lembrando que: constante R = 0,082 L•atm•mol⁻¹•K⁻¹).
No Tanque:
x = pV/RT = (100 atm) × (40 L) / (0,082 L•atm•mol⁻¹•K⁻¹) × (298 K)
x = 4000 L•atm / 24,436 L•atm•mol⁻¹
x = 163,7 mol de He
No Balão:
x = pV/RT = (1,0 atm) × (2,5 L) / (0,082 L•atm•mol⁻¹•K⁻¹) × (298 K)
x = 2,5 L•atm / 24,436 L•atm•mol⁻¹
x = 0,1 mol de He
Dividindo a quantidade de hélio no tanque pela quantidade de hélio que cabe em um balão, encontramos a resposta:
163,70 mol / 0,10 mol = 1637 balões
Bons estudos!