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07 (UEL-PR) Um manômetro adaptado à válvula de um cilindro de extintor de incêndio de volume interno 1.10-3 m3 acusava 1,4 MPa (megapascal) para o gás propelente nele contido (N2) a 27°C. Após acionado, a pressão caiu para 1,0 MPa, após o equilíbrio térmico ter sido novamente atingido a 27°C. O número de moléculas de N2 que escaparam do extintor com o acionamento foi da ordem de: Dados: R = 8,31 Pa.m3.K-1.mol-1; 1 MPa = 106 Pa

a) 1.10^19
b) 1.10^20
c) 1.10^21
d) 1.10^22
e) 1.10^23
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Desafios para Aprender

há 2 anos

Respostas

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há 9 meses

Para resolver essa questão, podemos usar a equação do gás ideal, que é dada por: \[ PV = nRT \] onde: - \( P \) é a pressão, - \( V \) é o volume, - \( n \) é o número de mols, - \( R \) é a constante dos gases, - \( T \) é a temperatura em Kelvin. Primeiro, precisamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin: \[ T = 27°C + 273 = 300 K \] Agora, vamos calcular o número de mols de N₂ antes e depois do acionamento. 1. Antes do acionamento (1,4 MPa): - \( P_1 = 1,4 \times 10^6 \, \text{Pa} \) - \( V = 1 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 \) - \( R = 8,31 \, \text{Pa.m}^3.\text{K}^{-1}.\text{mol}^{-1} \) - \( T = 300 \, \text{K} \) Usando a equação do gás ideal: \[ n_1 = \frac{P_1 V}{RT} = \frac{(1,4 \times 10^6) \times (1 \times 10^{-3})}{8,31 \times 300} \] Calculando: \[ n_1 = \frac{1,4 \times 10^3}{2493} \approx 0,56 \, \text{mol} \] 2. Após o acionamento (1,0 MPa): - \( P_2 = 1,0 \times 10^6 \, \text{Pa} \) Usando novamente a equação do gás ideal: \[ n_2 = \frac{P_2 V}{RT} = \frac{(1,0 \times 10^6) \times (1 \times 10^{-3})}{8,31 \times 300} \] Calculando: \[ n_2 = \frac{1,0 \times 10^3}{2493} \approx 0,40 \, \text{mol} \] 3. Número de mols que escaparam: \[ \Delta n = n_1 - n_2 = 0,56 - 0,40 = 0,16 \, \text{mol} \] 4. Número de moléculas: Usamos o número de Avogadro (\( N_A \approx 6,022 \times 10^{23} \, \text{mol}^{-1} \)) para encontrar o número de moléculas: \[ N = \Delta n \times N_A = 0,16 \times 6,022 \times 10^{23} \approx 9,63 \times 10^{22} \] Assim, o número de moléculas de N₂ que escaparam do extintor é da ordem de \( 10^{22} \). Portanto, a alternativa correta é: d) 1.10^22.

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há 2 anos

Para resolver essa questão, podemos utilizar a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde: P = pressão (em Pa) V = volume (em m³) n = quantidade de substância (em mol) R = constante dos gases ideais (8,31 Pa.m³.K⁻¹.mol⁻¹) T = temperatura (em K) Inicialmente, temos: P₁ = 1,4 MPa = 1,4 x 10⁶ Pa V = 1,10⁻³ m³ T = 27°C = 27 + 273 = 300 K Calculando o número de mols inicial (n₁): 1,4 x 10⁶ x 1,10⁻³ = n₁ x 8,31 x 300 n₁ = (1,4 x 10⁶ x 1,10⁻³) / (8,31 x 300) n₁ ≈ 0,063 mol Após o acionamento, a pressão cai para 1,0 MPa = 1,0 x 10⁶ Pa. Como a temperatura permanece a mesma, podemos usar a mesma temperatura para o cálculo do número de mols final (n₂): 1,0 x 10⁶ x 1,10⁻³ = n₂ x 8,31 x 300 n₂ = (1,0 x 10⁶ x 1,10⁻³) / (8,31 x 300) n₂ ≈ 0,056 mol A diferença de mols é dada por: Δn = n₁ - n₂ Δn ≈ 0,063 - 0,056 Δn ≈ 0,007 mol Para encontrar o número de moléculas que escaparam, podemos usar a constante de Avogadro: 1 mol de gás contém aproximadamente 6,022 x 10²³ moléculas. Assim, o número de moléculas que escaparam do extintor com o acionamento é da ordem de 0,007 x 6,022 x 10²³, que é aproximadamente 1 x 10²¹. Portanto, a resposta correta é: c) 1.10^21.

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a) 50°C
b) 75°C
c) 323°C
d) 332°C
e) 596°C

32 (UNIFESP-SP) A oxigenoterapia, tratamento terapêutico com gás oxigênio, é indicada para pacientes que apresentam falta de oxigênio no sangue, tais como portadores de doenças pulmonares. O gás oxigênio usado nesse tratamento pode ser comercializado em cilindros a elevada pressão, nas condições mostradas na figura. No cilindro, está indicado que o conteúdo corresponde a um volume de 3 m3 de oxigênio nas condições ambientes de pressão e temperatura, que podem ser consideradas como sendo 1 atm e 300 K, respectivamente. Dado R = 0,082 atm.L.K-1.mol-1, a massa de oxigênio, em kg, armazenada no cilindro de gás representado na figura é, aproximadamente:
a) 0,98.
b) 1,56.
c) 1,95.
d) 2,92.
e) 3,90.

33 (UFAL-AL) A equação geral do gás ideal é P.V = n.R.T, sendo R = 8,2 × 10-2 L atm K-1.mol-1. Esta equação também válida para gases reais, em condições adequadas, permite:
( ) Chegar à equação da lei de Boyle (PV = constante), desde que a temperatura e a natureza do gás sejam constantes.
( ) Calcular a densidade de um gás, em determinadas condições de P e T, desde que a massa molar do gás seja conhecida.
( ) Obter o valor de 100 L/mol para o volume molar de qualquer gás nas C.A.T.P.
( ) Verificar a lei de Avogadro, ou seja, volumes iguais de gases nas mesmas condições de P e T têm o mesmo número de moléculas.
( ) Maior aplicabilidade a baixas temperaturas e elevadas pressões.

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