Question

02) O reservatório de um frigorífico, cujo volume é 0,15 m3, contém 480 g de O2
à pressão de 2,0.105 N/m2.
a) Quantos mols de O2 existem no reservatório?
b) Na equação PV = nRT, quando p está expresso em N/m2 e V em mº, qual é o
valor que deve ser usado para R?
c) Expresse a temperatura de O2 em °C.​

Answer 1

Resposta:

• a) 15 mols
• b) 8,3 J/mol.K
• c) -32 ºC

Explicação:

Para melhor visualização da resposta utilize o navegador.

• Essa tarefa é sobre termodinâmica, a parte da física que estuda as transformações de energia térmica (calor) em energia mecânica (movimento).

• Para descrever o comportamento de um gás, utilizamos as variáveis de estado. São elas:

• * volume (V)

• * temperatura (T)

• * pressão (p)

• Essas variáveis estão relacionadas entre si pela equação de Clapeyron:

        $\boxed{\mathsf{p\cdot V=n\cdot R\cdot T}}$

Sem mais enrolação, bora para a solução!

Solução:

Dados:

• V = 0,15 m³

• m = 480 g

• p = 2 . 10⁵ N/m²

a)

1. O número de mols de um gás qualquer é dado por:

$\boxed{\mathsf{n=\dfrac{m}{M}}}\qquad\mathsf{(1)}$

onde:

m = massa do gás

M = massa molecular

2. A massa atômica do oxigênio é igual a 16 g / mol, portanto a massa molecular do gás oxigênio O₂ é:

$\mathsf{M_{O_2}=2\times 16\,g/mol}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{M_{O_2}=32\,g/mol}}$

3. Substituindo os dados na equação (1) acima, temos:

$\mathsf{n_{O_2}=\dfrac{480}{32}}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{n_{O_2}=15\,mols}}$

b)

Quando a pressão p está expressa em N/m² e o volume V em m³, o valor que usamos para a constante universal dos gases é:

$\therefore \boxed{\mathsf{R=8,3\,J/mol\cdot K}}$

Bônus! Opcional! Não sei se é necessário provar isso, mas vamos lá. Pule essa parte se desejar : )

1. Pegue a equação de Clapeyron:

$\mathsf{p\cdot V = n\cdot R \cdot T}$

2. Substitua cada item da equação pelas unidades dadas:

$\mathsf{\dfrac{N}{m^2}\cdot m^3=mol\cdot R \cdot K}}\\\\\mathsf{R=\dfrac{N\cdot m}{mol \cdot K}}$

3. Quando estamos falando de energia, a unidade N.m é o mesmo que joule (J), logo:

$\mathsf{R=\dfrac{J}{mol\cdot K}}$

4. Portanto, o único valor possível para a constante universal dos gases com essas unidades é:

$\therefore \boxed{\mathsf{R=8,3\,J/mol\cdot K}}$

c)

1. Vou usar a equação de Clapeyron para obter o valor da temperatura:

$\mathsf{p\cdot V = n\cdot R \cdot T}\\\\\mathsf{(2\cdot10^5)\cdot (0,15)=15\cdot(8,3)\cdot T}\\\\\mathsf{0,3\cdot10^5=(124,5)\cdot T}\\\\\mathsf{T=2,41\cdot10^{-3}\cdot10^5}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{T=241\,K}}$

2. A temperatura em ºC é dada por:

$\mathsf{T_C=T_K-273}\\\\\mathsf{T_C=241-273}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{T_C=-32\,^oC}}$

Continue aprendendo com o link abaixo:

Transformações gasosas

https://brainly.com.br/tarefa/29110695

Bons estudos!

Equipe Brainly