Question

8. Um cilindro de 8,2 litros de capacidade contem 640 gramas de gas oxigenio a 27C. Um estudante abre a valvula do cilindro, deixando escapar o gas ate que a pressao seja reduzida para 7,5 atm. Supondo-se que a temperatura permaneca constante, calcule.

a) A pressao inicial
b) A massa de gas liberada

Answer 1

Após a realização dos cálculos a partir da Equação de Clapeyron verificamos que a pressão inicial do gás é P= 60 atm e a massa de gás que foi liberada é m= 560 g

Dados

V₁= V₂= 8,2 ℓ

m₁= 640 g

t₁=t₂= 27 ºC ==> T= 27 + 273= 300 K

P₂= 7,5 atm

T= ºC + 273,15 K

P= atm, V= ℓ ==> R= 0,082 atm * ℓ * mol⁻¹ * K⁻¹  

a) P₁= ?

b) mℓ (massa liberada)= ?

Termodinâmica: Transformações gasosas

Aplicar: Equação dos Gases Perfeitos ou Equação de Clapeyron

$PV=nRT$  onde: P= pressão, V= volume n= nº de moles R= Constante universal dos gases T= temperatura em K

n= m1÷MM1 onde n= nº de moℓ (quantidade de matéria), m1= massa, MM1= massa molar

Lembre que: K= 273,15 + ºC

a) cálculo da pressão inicial do gás

$P_1=\dfrac{T\times~m_1\times~R}{MM_1\times~V} \\ \\ \\ P_1=\dfrac{300~K\times640~g\times0,082~atm\times\ell~\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}}{32~g/mo\ell\times8,2~\ell} \\ \\ \\ P_1=\dfrac{15744}{262,4} \\ \\ \\ P_1=60~g$

- cálculo da massa de gás restante

$m_1=\dfrac{P\times~MM_1\times~V}{R\times~T} \\ \\ \\ m_1= =\dfrac{7,5~atm\times32~g/mo\ell\times8,2~\ell }{0,082~atm\times\ell~\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}\times300~K}\\ \\ \\ m_1=\dfrac{1968}{24,6} \\ \\ \\ m_1=80~g$

b) cálculo da massa de gás liberada

$m_\ell= 640-80\\ \\ m_\ell= 560~g$

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