8. (PUC-SP) Um cilindro de 8,2L de capacidade
contém 320g de gás oxigênio a 27°C. Um estudante
abre a válvula do cilindro deixando escapar o gás
até que a pressão seja reduzida para 7,5atm. Supondo-se que a temperatura permaneça constante, a
pressão inicial no cilindro e a massa de gás liberada
serão, respectivamente:
a) 30 atm e 240 g.
b) 30 atm e 160 g.
c) 63 atm e 280 g.
d) 2,7 atm e 20 g.
e) 63 atm e 140 g.
bem detalhada se possível, alguém encarecidamente por favor :-/
Respostas
Resposta:
a) 30 atm e 240 g.
Explicação:
Pv = RnT
MM (O2) = 32g/mol
n = M1/MM
n = 10mol
T = 273 + 27 = 300k
PV = RnT
P.8,2 = 0,082.10.300
8,2 P = 246
P = 30atm
P1.V1 = P2.V2
30.8,2 = 7,5 V2
7,5 V2 = 246
V2 = 32,8L
32,8 - 8,2 = 24,6L
Pv = RnT
7,5.24,6 = 0,082.n.300
24,6 n = 184,5
n = 7,5mol
n = m1/MM
7,5 = m1/32
m1 = 240g
Resposta:
Dados:
V=8,2 L
mi= 320g (massa inicial)
T= 27 ºc = 27+273=300k
M(O2)= 32 g\mol
R= 0,082
P2 = 7,5
P1=?
m(lib) - massa liberada=?
Termologia
mi- massa inicial
mf- massa final
m(lib) - massa liberada
Resolução
n=m\M
n=320\32
n=10 mol
Vamos usar a equação de Clapeyron para determinar a pressão inicial quando a massa era 320g
PV=nRT
P=nRT
V
P1= 10x0,082x300 = 246
8,2 8,2
P1= 30 atm
Calculamos a P2 quando a massa era 320 g. Agora vamos calcular a massa quando a pressão passou para 7,5. Vamos chamar de massa final.
PV=nRT
sabendo que n=m\M Vamos substituir n por m\M na equação
PV= mRT
M
MPV=mRT
MPV = m
RT
ou
m= MPV \ RT (Neste caso usaremos a P2=7,5 atm)
m= 32x7,5x8,2 \ 0,082x300
m= 1968 \ 24,6
mf= 80g
Para sabermos qual é a massa liberada usaremos a seguinte fórmula:
massa liberada é igual a massa inicial menos a massa final.
mlib= mi-mf
m(lib)= 320-80
m(lib)= 240 g
R: a) 30 atm e 240 g
Explicação: Quando a massa era 320 g tinha uma pressão de 30 atm e quando a pressão baixou para 7,5 a massa também baixou para 240 g, mas, a temperatura permaneceu constante.
Podem expor as vossas dúvidas caso não fui claro o suficiente!