Question

Uma ampola de 20L encontra-se a 25°C. Depois de feito o vácuo no seu interior, injeta-se nela 1,0g de água. Qual será a pressão na ampola e quantos gramas de água permanecerão em forma líquida?

Pmáx. vap da água a 25°C: 23,76 torr

Answer 1

Após a execução dos cálculos concluímos que a pressão  na ampola deve corresponder à PMV na temperatura de 25 ºC, isto é, deve ser de 23,76 Torr e a massa de água na forma líquida é de 0,55 g;

Dados

V= 20 ℓ

t= 28 ºC ==> T= 301,15 K

m(H₂O)= 1 g

PMV(H₂O)= 23,76 torr a 25 ºC

R= R=62,3 Torr * ℓ * moℓ⁻¹ * K⁻¹

mol(H₂O): 2*1 + 16= 18 u = 18 g

Aplicar:

Equação dos gases perfeitos ou Equação de Clapeyron

PV= nRT  onde:  P= pressão, V= volume  n= nº de moles  R= Constante universal dos gases T= temperatura em K

n= m1/MM1  onde n= nº de Moℓ (quantidade de matéria), m1= massa, MM1= massa molar

Lembre que: K= 273,15 + ºC

- cálculo do número de mol (n) de água no estado de vapor

$n=\dfrac{PV}{RT} \\ \\ \\ n=\dfrac{23,76~torr\times20~\ell}{62,3~torr\times\ell\times~mo\ell^{-1}\times~K^{-1}\times301,15~K } \\ \\ \\ n=\dfrac{475,2}{18761,6} \\ \\ \\ n=0,025~mo\ell$

- cálculo da massa de água em 0,025 mol

Regra de três

$1~mo\ell(H_{2} O)---18~g\\0,025~mo\ell(H_{2} O)-~m\\ \\ \\ m=\dfrac{18~g\times0,025~mo\ell}{1~mo\ell} \\ \\ \\ m=0,45~g$

- cálculo da massa de água líquida estante

$m_1=1~g-0,45~g\\ \\ m_1=0,55~g$

- lembre que pressão de vapor é a pressão que ocorre sobre o líquido quando um vapor está em equilíbrio termodinâmico com o líquido que o originou;

- a pressão de vapor é a medida da tendência que um líquido tem para evaporar;

- é uma grandeza física que varia conforme a temperatura do líquido, isto é, quanto maior for a sua temperatura maior será a evaporação, desde que a temperatura seja menor que a temperatura de ebulição do líquido;

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