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Questão 10/10 - Física - Termodinâmica e Ondas Ler em voz alta No ano de 2085, as mudanças climáticas atingiram um nível crítico, forçando cientistas a desenvolverem sistemas de engenharia atmosférica para controlar o clima global. Para evitar eventos extremos como furacões devastadores e ondas de calor fatais, a humanidade implementou câmaras de regulação atmosférica, onde gases são cuidadosamente armazenados e manipulados para estudar a composição da atmosfera e otimizar técnicas de resfriamento ou aquecimento do planeta. Um laboratório de pesquisa climática avançada realiza um experimento dentro de uma câmara selada, onde um gás é armazenado sob pressão de 100 Pa e temperatura de 220 K, ocupando um volume de 1 cm³. Os cientistas precisam determinar o número de moles e o número de moléculas desse gás, pois esses dados são essenciais para prever seu impacto na estabilização da atmosfera. Sabendo que: A equação dos gases ideais é P.V = n.R.T A constante universal dos gases R = 8,314 J/(mol·K) O número de Avogadro é 6,022×1023 moléculas/mol Com base nesses dados, assinale a alternativa correta respectivamente para o número de moles e o
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Hugo Henrique

mês passado

Respostas

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mês passado

Para resolver essa questão, vamos usar a equação dos gases ideais: \[ P \cdot V = n \cdot R \cdot T \] Onde: - \( P \) = pressão (100 Pa) - \( V \) = volume (1 cm³ = 1 x 10⁻⁶ m³) - \( n \) = número de moles - \( R \) = constante dos gases (8,314 J/(mol·K)) - \( T \) = temperatura (220 K) Primeiro, vamos rearranjar a equação para encontrar o número de moles \( n \): \[ n = \frac{P \cdot V}{R \cdot T} \] Substituindo os valores: \[ n = \frac{100 \, \text{Pa} \cdot 1 \times 10^{-6} \, \text{m}^3}{8,314 \, \text{J/(mol·K)} \cdot 220 \, \text{K}} \] Calculando: \[ n = \frac{100 \times 1 \times 10^{-6}}{8,314 \times 220} \] \[ n = \frac{1 \times 10^{-4}}{1829.08} \] \[ n \approx 5.46 \times 10^{-8} \, \text{mol} \] Agora, para encontrar o número de moléculas, usamos o número de Avogadro: \[ N = n \cdot N_A \] Onde \( N_A = 6,022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1} \). Substituindo: \[ N \approx 5.46 \times 10^{-8} \, \text{mol} \cdot 6,022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1} \] Calculando: \[ N \approx 3.29 \times 10^{16} \, \text{moléculas} \] Portanto, o número de moles é aproximadamente \( 5.46 \times 10^{-8} \, \text{mol} \) e o número de moléculas é aproximadamente \( 3.29 \times 10^{16} \, \text{moléculas} \). Agora, você deve verificar as alternativas para encontrar a que corresponde a esses valores.

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