Question

Um gás ideal contido em um cilindro de êmbolo móvel sob pressão de 1 atm possui volume de 150 litros à temperatura de 27 °C. Até qual temperatura ele deve ser resfriado isobaricamente de modo que seu volume passe a ser 25 litros? *

600 K
300 K
150 K
50 K
0 K

Answer 1

A temperatura que o gás deverá ser resfriado é 50 K.

Considerando uma determinada massa de um gás ideal que sofre uma transformação, passando do estado 1 para o estado 2 e conhecendo a equação geral dos gases perfeitos, temos que:

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

Onde:

P é a pressão, V é o volume e T a temperatura (em Kelvin).

Agora, a partir dos dados da questão, temos os valores nos estados 1 e 2 e por meio da aplicação direta a fórmula, podemos encontrar a nova temperatura do gás.

Lembrando que a temperatura deve estar na escala Kelvin.

Dados:

P₁ = 1 atm

V₁ = 150 L

T₁ = 27 + 273 = 300 K

P₂ = 1 atm (isobárico = pressão constante)

V₂ = 25 L

T₂ = ?

Substituindo:

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

1 . 150/300 = 1 . 25/T₂

150T₂ = 7500

T₂ = 50 K