Em 2023, um grave acidente industrial ocorreu em uma fábrica química na Índia, quando cilindros de oxigênio superaquecidos sofreram um aumento inesperado de pressão, resultando em explosões em cadeia. Esse tipo de desastre ambiental pode liberar substâncias tóxicas no ar, causar incêndios e colocar em risco comunidades inteiras.
Para evitar esse tipo de tragédia, engenheiros e técnicos monitoram constantemente as variações de temperatura e volume dos cilindros de gases comprimidos, utilizando a equação dos gases ideais para prever mudanças na pressão interna:

P
i
.
V
i
T
i
=
P
f
.
V
f
T
f

onde:
Pi e Pf são as pressões inicial e final (atm),
Vi e Vf são os volumes inicial e final (L),
Ti e Tf são as temperaturas inicial e final em Kelvin (K).
Em um dos testes preventivos, um cilindro de oxigênio contém 12L de gás a 20°C e 15 atm. Devido a um problema na refrigeração, a temperatura sobe para 35°C e, ao mesmo tempo, o volume do cilindro se reduz para 8,5L.

Com base nesses dados, qual será a pressão final do gás no cilindro?

Assinale a alternativa correta:
A
18,4 atmB
20,6 atm
C
22,3 atmD
23,8 atmE
25,0 atm

Question

Em 2023, um grave acidente industrial ocorreu em uma fábrica química na Índia, quando cilindros de oxigênio superaquecidos sofreram um aumento ines...

Ed · Answer

Vamos resolver passo a passo usando a equação dos gases ideais fornecida:

$$
P_i \times V_i / T_i = P_f \times V_f / T_f
$$

Queremos encontrar $P_f$:

$$
P_f = \frac{P_i \times V_i \times T_f}{T_i \times V_f}
$$

Dados:
- $P_i = 15\, atm$
- $V_i = 12\, L$
- $T_i = 20^\circ C = 20 + 273 = 293\, K$
- $V_f = 8,5\, L$
- $T_f = 35^\circ C = 35 + 273 = 308\, K$

Substituindo:

$$
P_f = \frac{15 \times 12 \times 308}{293 \times 8,5}
$$

Calculando o numerador:

$$
15 \times 12 \times 308 = 15 \times 3696 = 55440
$$

Calculando o denominador:

$$
293 \times 8,5 = 2490,5
$$

Dividindo:

$$
P_f = \frac{55440}{2490,5} \approx 22,26\, atm
$$

Arredondando, $P_f \approx 22,3\, atm$.

Portanto, a alternativa correta é:

**C) 22,3 atm**.

Termodinâmica

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