nitrogenio, N2, tem sido oferecido, em alguns postos de gasolina, como uma alternativa para encher pneus, no lugar de ar (o oxigenio do ar, a altas pressões, diminui a vida util dos pneus). Encheu-se um pneu, a temperatura ambiente(25 °C), com nitrogenio, de modo que todo o seu volume(20 litros) foi preenchido ate uma pressa de 5 atm.
a) qual a massa de N2 introduzida no pneu?
b) se, ao começar a rodar, a temperatura do pneu aumentar para 60°C sem que haja mudança no seu volume, qual a nova pressão do seu interior?
gente preciso dos calculos pfvr
Soluções para a tarefa
A temperatura deve ser em Kelvin. Portanto T= 273 + 25 = 298 K
V=20L
P= 5 atm
R= 0,082 atm. L/mol. K
A) P. V= n. R. T
n (quantidade de matéria) = m/ M(massa molar)
5.20 = m/28. 0,082.238
m = 2800/24,4
m = 114,7 g (aproximadamente)
b) Equação de estado dos gases:
P. V/n. T (início) = P. V/n. T (final)
O volume e a quantidade de matéria permanecem constantes, logo:
P/T (início) =P/T(final)
5/298 = P/273 + 60
P(final) =333. 5/298
P (final) = 5,6 atm (aproximadamente)
A) Para esse exercicio utilizaremos a equacao de Clapeyron, que e:
P.V = n.R.T
P = pressão gerada pelo gás = 5 atm
V = volume ocupado pelo gas, em litros = 20 Litros
n = número de mol (quantidade de matéria do gás)
Obs.: O número de mol é expresso pela relação entre a massa do gás (m) e sua massa molar (M) ⇒ n = m/M, massa molar do gas nitrogenio e igual a 14g/mol.
R = constante geral dos gases proposta por Clapeyron e depende da unidade da pressão utilizada (em atm, vale 0,082)
T = temperatura na qual o gás é submetido (sempre utilizada na unidade Kelvin) = 25 + 273 = 298 K
Realizando a substituicao, temos:
P . V = n . R . T
5 . 20 = m/14 . 0,082 . 298
100 = m . 1,75
m = 57,29 g
Portanto a massa de N₂ que foi introduzida no pneu e de aproximadamente, 57,29 g
B)Para esse exercicio utilizaremos a lei dos gases ideiais.
(P₁ . V₁) / T₁ = (P₂ . V₂) / T₂,
como temos volume constante ou seja, a transformacao e isometrica, temos:
(P₁) / T₁ = (P₂) / T₂, substituindo, temos:
P₁ = 5 atm
T₁ = 298 K
T₂ = 333 K
P₂ = ?
5 / 298 = P₂ / 333
p₂ = 5,59 atm.
Portanto, a nova pressao no interior sera de 5,59 atm.
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