Question

Uma câmara de aço inoxidável rígido contém de metano () e excesso de oxigênio a . Uma faísca é acesa
dentro da câmara, queimando completamente o metano. Qual é a mudança na pressão total dentro a câmara
após a reação? Suponha uma temperatura constante ao longo do processo.

Answer 1

Resposta:

- a pressão na câmara diminui 50 Torr

Explicação:

- com os novos dados

V1= V2

t1 = t2 = 200 ºC

P1= 150 Torr

P2= ?

Reação balanceada que ocorre

CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(ℓ)

- observe que

- o volume de O₂ que não reage, não altera o balanço volumétrico, porque se encontra nas mesmas quantidades nos reagentes (antes da reação) e nos produtos (depois da reação);

- temos 3 moles de gás antes da reação (CH₄ e 2 O₂);

- temos 1 mol de gás depois da reação (CO₂);

Equação dos gases perfeitos ou Eq de Clapeyron  

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

Lembre que: K= 273,15 + ºC

1) situação inicial

P1V1= n1RT1

P1=  n1RT1 ÷ V1

2) situação final

P2=  n2RT2 ÷ V2

- como o volume e a temperatura são constantes e R é único fica:

P1= n1

P2=n2

P1: P2 = n1:n2

P1: P2 = 3:1

P2= P1 ÷ 3

- a pressão na câmara diminui para ¹/₃ da inicial, assim:

P2= 150 torr * ¹/₃= 50 Torr