Question

Um gás de volume 50L à temperatura de 100ºC é aquecido até a
temperatura de 150ºC. Qual será o volume ocupado por ele se está
transformação acontecer sob pressão constante?

Answer 1

Resposta:

O volume ocupado sobre a pressão constante será de, aproximadamente, 56,70L.

Explicação:

Para sabermos como um gás ideal se comporta é necessário retornarmos à Equação de Clapeyron.

Pela Equação de Clapeyron, tem-se:

$pV=nRT$

Em que,

p = pressão

V = volume

n = número de mols

R = constante do gás

T = temperatura

Pelos dados do enunciado, tem-se:

Volume inicial: 50L

Temperatura inicial: 100°C

Temperatura final: 150°C

Volume final: ?

Vale ressaltar que um gás ideal trabalha com a temperatura em Kelvin e não em Celsius, logo, tem de ser convertido.

A equação que transforma de Celsius para Kelvin está abaixo:

$K = C + 273$

Agora, vamos converter a temperatura inicial (100°C)

$K = C + 273\\K = 100+273\\K = 373$

Converteremos agora a temperatura final (150°C)

$K = 150 + 273\\K = 423$

Perceba que estamos diante do mesmo número de mols (n), mesma constante (R) e sobre a mesma pressão (P).

Então nossa equação ficará:

$V = T\\\frac{V}{T} = \frac{V'}{T'}$

Substituindo os valores

V = 50L

T = 373K

V' = ?

T' = 423K

$\frac{V}{T} = \frac{V'}{T'}\\\\\frac{50}{373} = \frac{V'}{423'}\\\\\frac{50*423}{373} = V'\\\\V' = 56,70L$