Question

Um cilindro de 8,2 L de capacidade contém 320g de gás oxigênio a 27°C. Um estudante abre a válvula do cilindro deixando escapar o gás até que a pressão seja reduzida para 7,5 atm. Supondo-se que a temperatura permaneça constante, a pressão inicial no cilindro e a massa de gás serão, respectivamente:
a) 30 atm e 240g.
b) 30 atm e 160g.
c) 63 atm e 280g.
d) 2,7 atm e 20g.
e) 63 atm e 140g

Answer 1

Resposta: A alternativa correta é a letra A

Explicação:

O raciocínio utilizado é basicamente aplicar a equação de Clapeyron duas vezes.

Então temos uma condição inicial onde não se sabe a pressão inicial, porém temos todos os outros dados:

Pinicial = ?

Volume = 8,2L

Temperatura = 300K (27°C + 273 para converter)

Massa de O2 = 320g

Massa molar de O2 = 32g

Aplicando a equação pela primeira vez, temos:

P.V = n.R.T

P.8,2 = (320/32).0,082.300

Ao fazer os cálculos, chegamos em P = 30atm (Primeira parte da resposta)

Quanto às condições finais, temos:

Pfinal = 7,5atm

Volume = 8,2L (é um cilindro e não há deformação de seu volume)

Temperatura não varia, então 300K

Massa de O2 (restante no cilindro) = ?

Massa molar de O2 = 32g

Aplicando a equação de Clapeyron pela segunda vez, temos:

7,5.8,2 = (mO2/32).0,082.300

Ao realizar todas as contas necessárias, chegamos em:

Massa de 02 restante no cilindro = 80g.

Para descobrir quanto de gás vazou do cilindro, basta realizar a quantidade inicial de gás menos a final:

Massa de gás que vazou = 320g - 80g = 240g

Portanto, a pressão inicial é igual a 30atm e a massa que vazou é de 240g, logo, alternativa A

Answer 2

Se a temperatura permaneça constante, a pressão inicial no cilindro e a massa de gás serão de: a) 30 atm e 240g.

Para respponder esse exercício, utilizaremos a equação de Clapeyron, acompanhe:

• primeiro vamos calcular a pressão inicial considerando os dados

Pinicial = ?

Volume = 8,2L

Temperatura = 300K  

Massa de O2 = 320g

Massa molar de O2 = 32g

Assim, teremos:

P.V = n.R.T

P.8,2 = (320/32).0,082.300

P = 30atm

Utilizando às condições finais, temos:

Pfinal = 7,5 atm

Volume = 8,2L

Temperatura= 300K

Massa de O2 = ?

Massa molar de O2 = 32g

pela equação de Clapeyron:

7,5.8,2 = (mO2/32).0,082.300

Massa de 02 restante no cilindro = 80g.

Massa de gás que vazou = 320g - 80g = 240g

Então, a pressão inicial é igual a 30atm e a massa de gás que vazou é de 240g.

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