Question

Um cilindro contendo 2 mol de O2 e 3 mol de N2 encontra-se em um ambiente
refrigerado a -23 °C. O manômetro conectado a esse cilindro indica uma pressão interna de 4,1 atm. Além disso, o manômetro também indica um alerta de que as paredes do cilindro suportam, no máximo, 4,5 atm de pressão. Devido a uma falha elétrica, a refrigeração é desligada e a temperatura do ambiente, em que o cilindro se encontra, se eleva a 27 °C.
Dados:
R= 0,082 atm L.mol^-1. K^-1
a) Calcule o volume do cilindro.

b) Demonstre, por meio de cálculos, se as paredes do cilindro vão resistir à nova pressão interna, a 27°C, após a falha elétrica.

Answer 1

Resposta:

a) 25 L

b) As paredes do cilindro não resistem à pressão à 27 ⁰C.

Explicação:

a) Dados:

n1 = 2 mol

n2 = 3 mol

O número de mols total é:

n = n1 + n2 = 2 + 3 = 5 mol

T1 = –23 + 273 = 250 K

P1 = 4,1 atm

R = 0,082 atm.L/K.mol

V1 = ??

Resolução:

Equação de Clapeyron:

P . V = n . R . T

4,1 . V1 = 5 . 0,082 . 250

V1 = 25 L

b) Dados:

O volume do cilindro é constante.

As paredes do cilindro só suportam uma pressão máxima até 4,5 atm.

T2 = 27 + 273 = 300 K

P2 = ??

Resolução:

P1 / T1 = P2 / T2

4,1 / 250 = P2/ 300

P2 = 4,92 atm

As paredes do cilindro não resistem à pressão (4,92 atm) à 27 ⁰C.

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