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Dentro de um recipiente de volume variável estão inicialmente 20 litros de gás perfeito à temperatura de 200 K e pressão de 2 atm. Qual será a nova pressão, se a temperatura aumentar para 250 K e o volume for reduzido para 10 litros? 𝑃1×𝑉1 𝑇1 = 𝑃2×𝑉2 𝑇2 2 𝑎𝑡𝑚×20𝐿 200𝐾 = 𝑃2×10𝐿 250𝐾 𝑷𝟐 = 𝟓 𝒂𝒕𝒎 Um gás ocupa o volume de 20 litros à pressão de 2 atm. Qual é o volume desse gás à pressão de 5 atm, na mesma temperatura? 𝑃1 × 𝑉1 = 𝑃2 × 𝑉2 2 𝑎𝑡𝑚 × 20𝐿 = 5 𝑎𝑡𝑚 × 𝑉2 𝑽𝟐 = 𝟖 𝑳 Um gás mantido à pressão constante ocupa o volume de 30 litros à temperatura de 300 K. Qual será seu volume quando a temperatura for 240 K? 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 30𝐿 300𝐾 = 𝑉2 240𝐾 𝑽𝟐 = 𝟐𝟒𝑳 Num recipiente de volume constante é colocado um gás à temperatura de 400 K e pressão de 75 cmHg. Qual é a pressão à temperatura de 1200 K? 400K = 75 cmHg 1200K = X 𝑋 = 1200𝐾 × 75𝑐𝑚𝐻𝑔 400𝐾 𝑋 = 225𝑐𝑚𝐻𝑔 Sob pressão de 5 atm e à temperatura de 0o C, um gás ocupa o volume de 45 litros. Determine sob que pressão o gás ocupará o volume de 30 litros, se for mantida constante a temperatura. 𝑃1 × 𝑉1 = 𝑃2 × 𝑉2 5 𝑎𝑡𝑚 × 45𝐿 = 𝑃2 × 30𝐿 𝑷𝟐 = 𝟕, 𝟓 𝒂𝒕𝒎 Um certa massa de gás hélio ocupa, a 27oC, o volume de 2 m3 sob pressão de 3 atm. Se reduzirmos o volume à metade e triplicarmos a pressão, qual será a nova temperatura do gás? 𝑃 × 𝑉 𝑇 = 𝑃 × 𝑉 𝑇 3𝑎𝑡𝑚 × 2.000 𝐿 300𝐾 = (3 × 3) × (2.000 × 0,5)𝐿 𝑇 𝑻 = 𝟒𝟓𝟎𝑲 Num dia de tempestade, a pressão atmosférica caiu de 760 mmHg para 730 mmHg. Nessas condições, qual o volume final de uma porção de ar que inicialmente ocupava l litro? Suponha que a temperatura não tenha variado. 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 730 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝒙 = 𝟎, 𝟗𝟔 𝒂𝒕𝒎 𝑃1 × 𝑉1 = 𝑃2 × 𝑉2 1 𝑎𝑡𝑚 × 1𝐿 = 0,96 𝑎𝑡𝑚 × 𝑉2 𝑽𝟐 = 𝟏, 𝟎𝟒𝟏 𝑳 Uma garrafa de 1,5 L, indeformável e seca, foi fechada por uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atm e a temperatura, de 27 ºC. Em seguida, essa garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatura em seu interior subiu para 57 ºC e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plástica? ∆𝑻 = 𝑇𝑓 − 𝑇𝑖 𝑇𝑖 ∆𝑻 = 330𝐾 − 300𝐾 300𝐾 ∆𝑻 = 𝟎, 𝟏 × 𝟏𝟎𝟎% = 𝟏𝟎% Como volume de gás constante, número de moléculas constante, e por PV = nRT, tempos que um aumento de T em 10% deve ser espelhado num aumento da pressão em 10%. Assim, se a pressão inicial era 1 atm, antes da expulsão da tampa temos 10% mais pressão, logo a pressão era de 1,1 atm. 100 L de um gás submetido a 27 ºC são aquecidos a 87 ºC e a pressão é mantida constante. Qual o volume ocupado pelo gás a 87 ºC? 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 100𝐿 300 𝐾 = 𝑉2 360 𝐾 𝑽𝟐 = 𝟏𝟐𝟎𝑳 100 mL de gás metano, a 37 ºC são aquecidos a 57ºC, à pressão constante. Calcule o novo volume, em L. 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 0,1𝐿 310𝐾 = 𝑉2 330𝐾 𝑽𝟐 = 𝟎, 𝟏𝟎𝟔𝟓𝑳 A 27 ºC determinada massa de gás carbônico (CO2) ocupa o volume de 5000 cm3 e exerce a pressão de 580 mmHg. Calcule a massa desse gás. (Dados: C=14 g/mol; O = 16 g/mol) 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 580 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝑥 = 0,7632 𝑎𝑡𝑚 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 0,7632 × 5𝐿 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (14 + 32) × 0,082 × 300𝐾 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 = 𝟕, 𝟏𝟑𝒈 À temperatura constante, o volume ocupado por um gás depende da pressão a que é submetido. Assim, uma amostra de O2 ocupa um volume de 441,62 mL quando sob pressão de 740,00 mmHg. Que volume ocupará a massa gasosa, quando sob pressão de 1,0 atm? 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 740 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝑥 = 0,97368 𝑎𝑡𝑚 𝑃1 × 𝑉1 = 𝑃2 × 𝑉2 0,97368 𝑎𝑡𝑚 × 0,44162 𝐿 = 1 𝑎𝑡𝑚 × 𝑉2 𝑽𝟐 = 𝟎, 𝟒𝟑𝑳 Calcule a massa de gás metano (CH4) necessária para, a 27 °C e ocupando o volume de 24600 cm3, exercer a pressão de 190 mmHg. (Dados: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol). 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 190 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝑥 = 0,25 𝑎𝑡𝑚 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 0,25 𝑎𝑡𝑚 × 24,6𝐿 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (12 + 4) × 0,082 × 300𝐾 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 = 𝟒𝒈 Calcule o volume, em litros, que deve ocupar 0,068 kg de gás amoníaco (NH3) para que, à temperatura de 32 ºC, esse gás exerça a pressão de 1830mmHg. (Dados: N = 14 g/mol; H = 1 g/mol) 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 1830 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝑥 = 2,41 𝑎𝑡𝑚 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 2,41 𝑎𝑡𝑚 × 𝑉 = 68𝑔 (14 + 3) × 0,082 × 305𝐾 𝑽 = 𝟒𝟏, 𝟓𝟒 𝑳 Determine, em gramas, a massa de gás hidrogênio (H2) necessária para exercer a pressão de 900 mmHg a 27° C, num recipiente com capacidade de 24,92 L. 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 1 𝑎𝑡𝑚 900 𝑚𝑚𝐻𝑔 = 𝑥 𝑎𝑡𝑚 𝑥 = 1,18 𝑎𝑡𝑚 𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 1,18 𝑎𝑡𝑚 × 24,92𝐿 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (2) × 0,082 × 305𝐾 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 = 𝟐, 𝟑𝟔 𝒈
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