Question

Um mol de gás ideal, à pressão de 16,6 atm, ocupa uma caixa cúbica cujo volume é de 0,001 m³. Qual a temperatura do gás e a força que o gás exerce sobre a tampa quadrada da caixa? (Considere 1,0 atm = 1,0x105 Pa, R = 8,3 J/mol K)

Answer 1

Resposta:

T = 200K

F = 16,6*10^3N

Explicação:

Pela equação de Clapeyron, temos:

PV=nRT

Unidade S.I

P = Pa

v = m^3

n = mol

T = K

R = 8,3 j/ mol.K

Note que a pressão está em atm, devemos convertê-la:

Pela relação => 1 atm = 10^5 Pa, temos:

P = 16,6x10^5 Pa

Substituindo os valores:

PV = nRT

16,6*10^5 x 0,001 = 1 x 8,3 x T

16,6*10^2 = 8,3T

T = 16,6*10^2 / 8,3

T = 200K

Para calcularmos a força exercida pelo gás sobre a tampa precisamos da área da tampa, como o enunciado da questão diz que se trata de um recipiente cúbico, então, sabemos que pelo seu volume podemos encontrar a área:

V = 0,001

A = $\sqrt[3]{0,001}$ x $\sqrt[3]{0,001}$

A= 0,01m^2

Substituindo na fórmula:

P = F x área

16,6*10^5 = F x 0,01

F = 16,6*10^3N