Question

Em um recipiente A, de capacidade igual a 25 L, há nitrogênio à temperatura de -23 °C, sob pressão de 3,0 atm. Em outro recipiente B, com 30 L de capacidade, há oxigênio à temperatura de 127 °C sob pressão de 8,0 atm. Ambos os gases são colocados em um terceiro reservatório de capacidade de 27 L, no qual se misturam. Admitindo que esses gases não interagem quimicamente q que se comportam como gases perfeitos, qual será a temperatura final da mistura gasosa, sabendo que a pressão passou a ser de 10 atm?

Answer 1

A temperatura final da mistura gasosa será de  300°K ou 27°C.

A Equação de Clapeyron relaciona o número de mols de um gás com a temperatura, pressão e volume.

PV = RnT

Onde,

p = pressão

V = volume

n = nº de mols

T = temperatura em Kelvin

R = constante universal dos gases perfeitos

Na mistura dos dois gases teremos -

n1 + n2 = n3

P1. V1/T1 + P2. V2/T2 = P3. V3/T3

Sabemos que -

• P1 = 3 atm

• V1 = 25 litros

• T1 = - 23°C = 250°K

• P2 = 8 atm

• V2 = 30 litros

• T2 = 127°C = 400°K

• P3 = 10 atm

• V3 = 27 litros

Assim,

3. 25/250 + 8. 30/400 = 10. 27/T3

0,3 + 0,6 = 270/T3

T3 = 270/0,9

T3 = 300°K

T3 = 27°C