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)
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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 = x
A= 0,01m^2
Substituindo na fórmula:
P = F x área
16,6*10^5 = F x 0,01
F = 16,6*10^3N
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