Question

Durante a ebulição da água em um recipiente aberto, formam-se muitas bolhas de vapor de 2mm de diâmetro, em média. A variação da pressão com a profundidade da bolha pode ser desprezada. A quantidade de matéria, em mol, que há no interior de uma bolha é, aproximadamente:
Dados:
R= 8J/(mol . K)
P= 10^5 N/m²
Pi= 3

Answer 1

A quantidade de matéria, em mol, que há no interior de uma bolha é, aproximadamente 1,3 . 10⁻⁷.

A Equação de Clapeyron estabelece que -

PV = RnT

Onde,

p=pressão;

V=volume;

n=nº de mols do gás;

R=constante universal dos gases perfeitos;

T=temperatura em Kelvin

No caso em questão, as bolhas têm 2 mm de diâmetro, então seu raio é de -

R = 1 mm

Para calcular o volume de uma esfera utilizamos a seguinte equação -

V = 4πR³/3

V = 4(3)(1)³/3

V = 4 mm³

1 mm³ = 10⁻⁹ m³

4 mm³ = 4 x 10⁻⁹ m³

V = 4 x 10⁻⁹ m³

A temperatura de ebulição da água é de 100 graus Celsius que transformada em graus Kelvin, equivalerá -

T = 100 + 273

T = 373 °K

PV = RnT

10⁵. 4. 10⁻⁹ = 8. n. 373

4. 10⁻⁴ = 2984n

n = 0,0013. 10⁻⁴

n = 1,3 . 10⁻⁷ mols