Question

(Unichristus 2016/1)
Missões espaciais de longo prazo requerem a recuperação do oxigênio a partir do dióxido de carbono exalado pela tripulação. em um método de recuperação, 1,00 mol de dióxido de carbono produz 1,00 mol de oxigênio e 1,00 mol de metano como subproduto. O metano é armazenado em um tanque sob pressão. Um único astronauta exala 1,09 kg de dióxido de carbono por dia.
se o metano gerado na reciclagem da respiração de três astronautas, durante uma semana de voo, for armazenado em um tanque inicialmente vazio de 150 L a -45 °C, qual será a pressão final do tanque?

me ajudem por favor!! ​

Answer 1

Resposta:

P= 6,49 atm

Explicação:

Dados

m(CO₂)= 1,09 Kg/dia

MM(CO₂): 12 + 2*16= 44 u= 44 g/mol ==> mol= 44 g

V= 150 L

t= -45 ºC ==> T= 273,15 + (- 45)

T= 228,15 K

R= 0,082 atm * L * mol⁻¹ * K⁻¹

P= ?

- cálculo da massa total de gás carbônico produzida;

1,09 Kg * 3 * 7= 22,89 Kg

- cálculo do nº de mol de gás carbônico produzido;

n= m÷ MM

n= 22890 g ÷ 44 g

n(CO₂)= 52,04 mol

- como na recuperação 1 mol de CO₂ produz 1 mol de CH₄, temos também 52,04 mol de CH₄;

Aplicar:  

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

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

Lembre que: K= 273,15 + ºC

P= 52,04 mol * 0,082 atm * L * mol⁻¹ * K⁻¹ * 228,15 K ÷ 150 L

P= 6,49 atm

Answer 2

A pressão final do tanque será de 64,88 atm ou 6,57 × $10^{6}$ Pa. Portanto, a alternativa correta é a opção A).

Como determinar a pressão final do tanque?

Para determinar a pressão final do tanque, inicialmente devemos calcular a quantidade de gás metano gerado pelos três astronautas durante a semana. Logo, temos que:

1 Astronauta ⇒ 1,09 kg de $CO_2$ por dia.

1 Astronauta ⇒ 7,63 kg de $CO_2$ em uma semana (7 dias)

3 Astronautas ⇒ 22,89 kg de $CO_2$ em uma semana (7 dias)

Como a proporção estequiométrica é 1:1, descobrindo quantos mol são produzidos em uma semana pelos três astronautas, também determinamos a quantidade em mol de gás metano produzido. Logo:

1 mol de $CO_2$ = 0,044 kg

X mol de $CO_2$ = 22,89 kg

X = 520,22 mol de $CO_2$

∴ Foram produzidos 520,22 mol de metano.

Para determinar a pressão, basta substituir na equação dos Gases Ideais, que pode ser representada por:

P×V= n×R×T  

• P = Pressão
• V = Volume  
• n = Nº de moles  
• R = Constante universal dos gases
• T= Temperatura em Kelvin

Portanto, temos:

P×V= n×R×T  

P = (520,2 * 0,082  * 228,15 K) ÷ 150 L

P = 64,88 atm ou 6,57 × $10^{6}$ Pa

Saiba mais sobre Gases ideais em: brainly.com.br/tarefa/51457065

#SPJ2