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Uma quantidade de um gás ideal a 10 ºC e a pressão de 100 kPa ocupa um volume de 2,50 m³.
Quantos moles de gás estão presentes? Se a pressão for elevada a 300 kPa e a temperatura de 30 ºC, qual o volume de gás que ocupará? Suponha que não haja perdas. Assinale a alternativa correta:
A 89 moles e 0,990 m³
B 106 moles e 0,892 m³
C 150 moles e 0,786 m³
D 200 moles e 0,497 m³
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Estudo Através de Questões

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, vamos usar a equação dos gases ideais, que é dada por: \[ PV = nRT \] onde: - \( P \) é a pressão (em Pa), - \( V \) é o volume (em m³), - \( n \) é o número de moles, - \( R \) é a constante universal dos gases (8,314 J/(mol·K)), - \( T \) é a temperatura (em K). Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin: \[ T = 10 ºC + 273,15 = 283,15 K \] Agora, substituímos os valores na equação para encontrar o número de moles (\( n \)): \[ P = 100 kPa = 100.000 Pa \] \[ V = 2,50 m³ \] \[ R = 8,314 J/(mol·K) \] Substituindo na equação: \[ 100.000 \times 2,50 = n \times 8,314 \times 283,15 \] Calculando: \[ 250.000 = n \times 8,314 \times 283,15 \] \[ 250.000 = n \times 2.359,74 \] \[ n = \frac{250.000}{2.359,74} \approx 106,0 \text{ moles} \] Agora, para a segunda parte da questão, precisamos calcular o novo volume (\( V' \)) quando a pressão é elevada a 300 kPa e a temperatura a 30 ºC. Convertendo a nova temperatura: \[ T' = 30 ºC + 273,15 = 303,15 K \] \[ P' = 300 kPa = 300.000 Pa \] Usando a mesma equação dos gases ideais: \[ P'V' = nRT' \] Substituindo os valores: \[ 300.000 \times V' = 106 \times 8,314 \times 303,15 \] Calculando: \[ 300.000 \times V' = 106 \times 2.515,66 \] \[ 300.000 \times V' = 266.663,96 \] \[ V' = \frac{266.663,96}{300.000} \approx 0,889 \text{ m³} \] Agora, analisando as alternativas: A) 89 moles e 0,990 m³ B) 106 moles e 0,892 m³ C) 150 moles e 0,786 m³ D) 200 moles e 0,497 m³ A alternativa que mais se aproxima dos nossos cálculos é a B) 106 moles e 0,892 m³.

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