como calcular termologia

Question

1.A figura mostra dois recipientes 1 e 2 de paredes adiabáticas, unidos por uma conexão C de volume desprezível, com registro inicialmente fechado. O recipiente 1 apresenta volume V1 = 2l, contendo 3moles de O2, a uma temperatura T1 = 300k. O recipiente 2 apresenta volume V2 = 4l, contendo uma certa quan-tidade de N2, a pressão P2 = 4.106N/m2 e temperatura T2 = 400k. Abrindo-se o registro, os gases se misturam, atingindo o equilí-brio térmico a T = 360k. Considerando a constante universal dos gases perfeitos R = 8,0J/mol.k e as massas moleculares M(O2) = 32g e M(N2) = 28g, calcule:

Ps: A figura é apenas um recipiente "1" contendo O2, ao lado de outro recipiente "2" contendo N2 inicialmente isolados, por uma válvula.

a) A massa de N2 contida no recipiente 2, antes da abertura do registro.

b) A pressão exercida pelos gases no recipiente 1, após a abertura do registro e atingido o equilíbrio térmico.

c) O número de moles de N2 no recipiente 1 e número de moles de O2 no recipiente 2, após a abertura do registro e atingido o equilíbrio térmico.

RD Resoluções · Answer

a)

Para encontrarmos a massa N2 realizaremos os cálculos abaixo:

$\begin{align} & 2\cdot 8,2=\frac{m}{28}(0,085)400 \ & 16,4=\frac{32,8m}{28} \ & 459,2=32,8m \ & m=14g \ \end{align}\ $

$\boxed{m = 14{\text{ g}}}$

b)

$\begin{align} & \frac{PV}{T}=\frac{{{P}_{0}}{{V}_{0}}}{{{T}_{0}}} \ & \frac{4,1\cdot 4}{400}=\frac{2{{P}_{0}}}{300} \ & \ & 4920=800P \ & P=6,15N/{{m}^{2}} \ \end{align}\ $

$\boxed{P = 6,5{\text{N/m²}}}$

c)

$\begin{align} & PV=R{{n}_{1}}T \ & 6,15\cdot 2=8{{n}_{1}}300 \ & {{n}_{1}}=0,0051moles \ & \ & PV=R{{n}_{2}}T \ & 4,1\cdot 4=8{{n}_{2}}400 \ & {{n}_{2}}=0,0051moles \ \end{align}\ $

$\boxed{{n_1} = 0,0051{\text{ moles}}{\text{, }}{n_2} = 0,0051{\text{ moles}}}$

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Mecânica dos Fluidos

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