Um tanque contém 1 m3 de ar a 20 °C e 5 bar. Determine a massa de ar utilizando o modelo de gás ideal. a. 2,52 kg. b. 4,55 kg. c. 5,94 kg. d. 3,1...

Para determinar a massa de ar no tanque utilizando o modelo de gás ideal, podemos usar a equação dos gases ideais:

PV = nRT

Onde:

P = pressão (em Pascal)

V = volume (em metros cúbicos)

n = quantidade de substância (em moles)

R = constante dos gases ideais (8,314 J/(mol·K))

T = temperatura (em Kelvin)

Primeiro, precisamos converter a temperatura de 20 °C para Kelvin:

T = 20 °C + 273,15 = 293,15 K

Em seguida, convertemos a pressão de 5 bar para Pascal:

P = 5 bar × 100000 Pa/bar = 500000 Pa

Agora podemos usar a equação dos gases ideais para encontrar a quantidade de substância (n):

n = PV / RT

n = (500000 Pa × 1 m^3) / (8,314 J/(mol·K) × 293,15 K)

n ≈ 202,07 mol

Finalmente, para determinar a massa de ar, precisamos multiplicar a quantidade de substância pelo seu peso molecular. O peso molecular médio do ar é de aproximadamente 28,97 g/mol.

Massa de ar = 202,07 mol × 28,97 g/mol ≈ 5846,97 g ≈ 5,85 kg

Portanto, a resposta mais próxima à massa de ar é a alternativa c) 5,94 kg.